Устройство для контроля последовательности чередования импульсов

(51)4 Н 0 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, " " О ф 1 рОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизированных систем управлениятранспортом газа(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ЧЕРЕДОВАНИЯ ИИЛУЛЬСОВ(57) Изобретение может быть использовано в устройствах автоматики дискретного действия и контроля последовательности чередований импульсныхсигналов в системах контроля и управления. Цель изобретения - повышениенадежности контроля и упрощение уст- .ройства - достигается за счет установки устройства в исходное состояниев начальный момент времени при нарушенин чередования контролируемых импульсов. Для этого в устройство, со1406757 держащее элементы, показанные на чертеже, дополнительно введены группаэлементов 4-14-и, элементы ИЛИ 5,6, 13 и 14, формирователи 9 и 10 импульсов, элементы ИЛИ-НЕ 7 и 11, элементы И 8-18-и, элемент 15 задержки, дополнительные шины и соответствующие функциональные связи меж-.ду ними. то позволило испольэовать Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики дискретного дейстния для контроля последователь 5 ности чередования импульсных сигналов в .системах контроля и управления .11 ельи изобретения является повыше - ние надежности контроля за счет уста О нонки в исходное состояние в начальный момент времени и при нарушении чередования контролируемых импульсон и упрощение устройства.Поставленная цель достигаетСя эа счет введения в устройство группы элементов задержки, второго, третьего, четвертого и пятого элементов ИЛИ, первого и второго формирователей импульсов, первого и второго элементон ИЛИ-НЕ, элементов И, элемента задержки, дополнительных шин и новых связей.Что позволило использовать вместо многонходовых элементов И и ИЛИ,число и количество входов которых определяется количеством входных шин устройства, двухвходоные элементы И и ИЛИ, что существенно упростило устройство и обеспечило установку в исходное состояние как при обнаружении сбоя, так и в начальный момент времени. 3На чертеже показана функциональная электрическая схема предлагаемого устройства для сыпучая, когда и - чет ное число.Устройство для контроля последонательности чередования импульсов содержит элемент ИЛИ 1, группы элементов ИЛИ 2-1, 2-2 2-и, к первым входам которых подключен выход элевместо многовходовых элементов И и ИЛИ, число и количество входов которых определяется количеством входных шин устройства, двухнходовые элементы И и ИПИ, что существенно упростило устройство и обеспечило установку его в исходное состояние как при обнаружении сбоя, так и в начальный момент времени. 1 ил. мента ИЛИ 1, группу триггеров 3-1, 3-2 З-и, К-входы которых с первого по (и-) соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ группы 2-1, 2-2 2-(и), а выход элемента ИПИ 2-и группы подключен к Я-входу триггера 3-и группы, группу элементов задержки 4-1, 4-24-и, входы которых соединены с нулевыми выходами соответствующих триггеров группы 3-1, 3-2 З-и, элемент ИЛИ 5, к входам которого подключены единичные выходы нечетных триггеров группы 3-1, 3-3 3-(и) (для определенности принять в данном случае, что и - четное число), элемент ИЛИ 6, входы которого соединены с единичными выходами четных триггеров группы 3-2, 3-4 З-и, элемент ИЛИ-НЕ 7, первые (и) входов которого соединень 1 с единичными выходами, а и-й вход - с нулевым выходом соответствующих триггеров группы 3-1, 3-2, З-и, группу элементов И 8-1, 8-2 8-и, к первым входам которых подключены единичные выходы соответствующих триггеров 3-1, 3-2 3-и группы, второй вход каждого из элементов И 8-1,8-28-и группы соединен с выходом соответствующего элемента задержки 4-1,4-24-и группы, а третий вход каждого из элементов И 8-2,8-38-и группы соединен с третьим входом элемента И соответственно 8-1,8-28-(и) группы, третий вход элемента И 8-1 группы соединен с третьим входом элемента И 8-и группы, формирователи 9 и 1 О импульсов, элемент ИЛИ-НЕ 11, элемент И 12, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 6, с входом,140 7формирона 1 елн 10 импульсов и с вторывходом элемента 1 Н 11-Е 11, первыйвход которого соединен с выходом элемента И 1 И 5, с входом ормирователя 9импульсов и с вторым входом элементаИ 12, третий элемент ИМ 13, первыйвход которого соединен с выходом формирователя 9 импульсов и с вторымивходами четных элементов ИЛИ группы 1 пс 2-2 по 2-(п) и с С-входом триггера 3-п группы, Л-вход которого соединен с нулевой шиной источника питания, первый элемент ИЛИ 14, к входамкоторого подключены выходы элементов 15И 8-1,8-2, ,8-п группы и выход элемента И 12, элемент 15 задержки, выход которого соединен с третьим входом элемента И 12, а вход подключенк выходу элемента 1 ПИ 13, второй вход 20которого соединен с выходом Формирователя 10 импульсов и с вторыми входами нечетных элементов ИЛИ 2-1, 2-3,,2-(и) группы, входные шины16-1,16-216-п, первые (и) из 25которых подключены к 8-входам соответствующих триггеров 3-1,3-23-(п) группы, а шина 6 подключенак второму входу элемента ИЛИ 2-игруппы, шину 17 установки исходногосостояния, которая соединена с вторым входом элемента ИЛИ 1, первую выходную шину 18, которая соединена свыходом элемента ИЛИ 4 и с первымвходом элемента ИЛИ 1, третью выходную шину 19, к которой подключен выход элемента ИЛИ-НЕ 11, вторую выходную шину 20, которая соединена свыходом элемента И 1 И-НЕ 7,На чертеже показаны также конт 40рольные шины 21, каждая из которыхсоединена с соответствующим входомэлемента ИЛИ 14 и которые служат дляподключения к ниы в случае необходимости, устройства, фиксирующего45причину нарушения последовательностиимпульсов.Величина задержки элемента 4-1(1 = 1,2, ,и) при исчезновении сигнала на входе (величина задержки перепада 1- О) должна бьть достаточнойдля четкой установки триггера 3-1 впротиво оложцое состояние (триггеров3-1,3-23-(п) в нулевое состояние, а триггера Зп - в единичное) ипля четкой биксаии импульса устройством, попключаемым к шине 18.Величиа задержки элемента 15должна быть не менее задержки срабаг ч,п н и пис и:т,"иэ . ме -т в 2-, 3-, 5 (или 6)%р ирователи импульсов пылают припоявлении си пала па входе импульсдлительность которогс пслжна бытьдостаточна для четкой установки триггерон 3-1, 3-2,3-п в нулевое положение. Триггер 3-п устанавливается внулевое положение по переднему Фронту импульса, пос тупившего на егоС-вход,Устройство Пля контроля последовательности чередования импульсов работает следующим образом,В .исходном состоянии триггер 3-инаходится в единичном положениитриггеры 3-1,3-23-(п) в нулевом положении. Имеются уровни логической "1" на выхопах элементов задержки 4-1,4-24-(п), на выходе элемента И 11 6 и па выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 и уровни логического "0"на выходе элемента задержки 4-п навыходе элементов ИЛИ 5, ИЛИ-НЕ 11,И 8-1,8-2 8-п, И 12, 1 ПИ 13 иИЛИ 14, ца выходных гпнах 18 и 19,Имеется уровень логической "1" навыходной шине 20, который свидетельствует о том, что устройство находится в исходном состоянии, Установкаустроцства в исхопное состояние производится подачей импульса на шину 17,Подача последовательности контролируемых импульсов осуществляется навходные шинл 16-1, 6-2 . 16-и последовательно, в порядке возрастанияномеров шин, при этом подача первогоимпульса на шину 16-1 допускается втом случае, если имеется соответствующий уровень на шине 20, свидетельствующий о том, что устройство находится в исходном состоянии.Лри поступлении импульса на шину16-1 триггер 3-1 устанавливается вединичное положение, вследствие этого устанавливается уровень логического "О" на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7и на шине 20 и уровень логической"1" на выходе элемента ИЛИ 5,формирователь 9 выдает импульс,по переднему фронту которого устанавливается в нулевое положение триггер 3-п и через элемент ИЛИ 13 запускается элемент 15 задержки. Так кактриггер 3-и установился в нулевоеположение, то устанавливается уровень логического О на выходе эле 140675735 мента ИЛИ 6, При переходе триггера 3-1 н единичное состояние элемент И 8-1 це срабатывает, так как присутствует уровень логического 0 на ны 5 ходе элемента задержки 4-и. После появления импульса ца выходе элемента ИПИ 13 ца выходе элемента 15 задержки появляется задержанный импульс, но этот импульс через элемент И 12 не проходит, так как присутствует уровень логического "Оц на выходе элемента ИЛИ 6. После перехода триггера 3-1 в единичное состояние элемент задержки 4-1 и элементы И 8-115 и 8-2 дополнительно закрываются. После появления уровня логической "1" на нулевом выходе триггера 3-п с задержкой на выходе элемента 4-п появляется уровень логической "1", цо элемент И 8-1 не срабатывает, так как присутствует уровень логического "0" на выходе элемента задержки 4-1.При поступлении после этого импульса на шину 16-2 в единичное положение устанавливается триггер 3-2, вследствие это го появляется уровень логической "1" на выходе элемента ИЛИ 6 и формирователь 1 О выдает импульс, который устанавливает в нулевое положение триггер 3-1 через элемент ИЛИ 2-1, и запускает элемент 5 задержки через элемент ИЛИ 13. Элемент И 8-2 при этом не срабатывает, так как присутствует уровень логического "0" ца выходе элемента задержки 4-1. Поскольку триггер 3- устанавливается в нулевое положение, то. исчезает уровень логической "1" на выходе элемента ИПИ 5. После по 40 явления импульса на выходе элемента КПИ 13 на выходе элемента 15 задержки появляется импульс, но этот импульс через элемент И 2 не проходит, так как присутствует уровень логического "0 ца выходе элемента ИПИ 5.11 1145 После установления уровня логического "0" на нулевом выходе триггера 3-2 устанавливается уровень логического "0" на выходе элемента задержки 4-2 и элементы И 8-2 и 8-3 дополнительно50 закрываются. После появления уровня логической "1" на нулевом выходетриггера 3-1 появляется уровень логического Оц ца выходе элемента задержки 4-1, но элемент И 8-2 не сра 55 батывает, так как отсутствует уровень логической "1" на выходе элемента задержки 4-2. При последовательном поступленииимпульсов ца шинн 16-3,16-416-(и) устройство работает аналогич .о одному из описанных случаев,т.е. при поступлении импульса ца шину 16-1 после поступления импульсана шину 16-(1-1) устанавливается вединичное положение триггер 3-1,вследствие этого появляется уровеньлогической на выходе еэлементаИЛИ 5 (если 1 - нечетное) или на выходе элемента ИПИ 6 (если 1 - четное)и формирователь 9 (если 1 - нечетное)или Формирователь 10 (если 1 - четное)выдает импульс, который устанавливаетв нулевое положение триггер 3-(1-1)через элемент ИЛИ 2-(1-1) и черезэлемент ИЛИ 13 запускает элемент 15задержки. Элемент И 8-1 при этом несрабатывает, так как отсутствуетуровень логической "1" на выходе элемента задержки 4-(-1). Посколькутриггер 3-(1-1) установился в нулевое положение, то исчезает уровеньлогической "1" на выходе элементаИЛИ 6 (если 1 - нечетное) или на выходе элемента ИПИ 5 (если 1 - четное).После появления импульса на выходеэлемента ИЛИ 13 на выходе элемента 15задержки появляется импульс, но. этотимпульс через элемент И 12 не проходит, так как отсутствует уровень логической "1" на выходе элемента ИПИ6 (если 1 - нечетное) илц на выходеэлемента ИЛИ 5 (если 1 - четное).Посл установления уровня логического "0" ца нулевом выходе триггера3-1 устанавливается тот же уровеньна выходе элемента задержки 4-1 иэлементы И 8-1,8-(1+1) дополнительнозакрываются. После появления уровнялогической "1" на нулевом выходетриггера 3-(1-1) появляется тот жеуровень на выходе элемента задержки4-1, но элемент И 8-1 не срабатывает, так как присутствует уровень логического "0" на выходе элемента задержки 4-1,При появлении сигнала на шине 16-пустройство работает аналогично вышеописанному только в момент, когда устанавливается уровень логического "0на нулевом его выходе триггера 3-(п - 1), срабатывает элемент ИЛИ-НЕ 7 ина его выходе и на шине 20 появляется уровень логической "1", свидетельствующий о том, что окончиласьпоследовательность импульсов (из и14067 57 8це сбрасывается в нулевое положение, появляющийся на выходе элемента 15 задержки импульс проходит ца выход элемента И 2 (так как имеются уровни логической " на выходах элементов ИЛИ 5 и ИЛИ 6) и дальше импульс с выхода элемента И 12 поступает через элемент ИЛИ 14 на выходную шину 18, сигнализируя о сбое в работе, а через элементы ИЛИ 14 и ИЛИ 1 на первые входы элементов ИЛИ 2-1,2-2 2-п, устанавливая устройство в исходное положение.В случае установки всех триггеров 3-1,3-23-п в нулевое положение, на выходах элементов ИЛИ 5 и 6 устанавливаются уровни логического "О, на шине 19 - уровень логической по которому должна быть прекращена подача импульсов на входные шины 16-1,16-216-п до выяснения причины сбоя и устранения ее. Установка устройства в исходное состояние производится подачей импульса на шину 17.,Импульс с шины 18, свидетельствующий о нарушении чередования импульсов, фиксируется последующими устройствами, например, с помощью триггера. При необходимости выявлять причину нарушения или сбоя используются контрольные шины 21, которые можно подключить, например, к Я-входам регистра, Если произошло нарушение последовательности чередования импульсов или два триггера оказались в единичном положении, то после появления сигнала на шине 18 и установки устройства в исходное положение необходимо начинать подачу импульсов на входные шины с шины 16-1. 20 35 7импульсов) и устройство готово кконтролю новой последовательности,подаваемой начиная с шины 16-1.Рассмотрим работу устройствапри возникновении нарушений в после 5довательцости импульсов или сбое вустройстве.Нарушение последовательностичередования импульсов. 1 ОДопустим, после поступления импульса на нечетную входную шину, например на лину 16-1, поступает импульс также на нечетную шину, например на шину 16-3. После поступления 15импульса на шину 16-1 устройство будет находиться в следующем состоянии:триггер 3-1 - в единичном, триггеры3-2,3-33-п в нулевом, имеютсяуровни логической "1" ца выходахэлементов задержки 4-2,4-34-п,на выходе элемента ИЛИ 5 и уровни логического "О" на выходе элемента задержки 4-1, на выходах элементов ИЛИ6, ИЛИ-НЕ 7, ИПИ-НЕ 11, ИЛИ 13,ИЛИ 14При появлении импульса на шине16-3 триггер 3-3 устанавливается вединичное положение. На всех входахэлемента И 8-3 оказываются разрешающие уровни и на его выходе появляется импульс, длительностью равный времени задержки элемента 4-3, поступающий через элемент ИЛИ 14 на шину 18,сигнализируя о нарушении последовательности чередования импульсов, ичерез элементы ИЛИ 14 и ИПИ 1 на первые входы элементов ИЛИ 2-1,2-22-и и далее на К-входы триггеров 3-1,3-23-(п) и ца Б-вход триггера3-и. В результате устройство устанавливается в исходное положение.Работа устройства при иных типахнарушения чередования контролируемыхимпульсов, например в случае, когда45после поступления импульса на нечетную входную шину (например, на шину16-1) поступает импульс на четную шину (цапример, на шину 16-4), аналогична рабате устройства в рассмотренном случае.2. Сбой в устройстве.Допустим, в результате сбоя в устройстве отсутствует сброс предыдущего триггера в нулевое состояние послепоступления импульса на одну иэ входных шиц. В этом случае устройство работает аналогично вышеописанному режиму, цо так как предыдущий триггер Формула изобретения Устройство для контроля последовательности чередования импульсов, содержащее группу из и элементов ИДИ, группу иэ и триггеров, к к-входам которых с первого по (и)-й подключены выходы соответствующих элементов ИЛИ группы с первого по (п)-й, группу из и элементов И, первый вход каждого из которых соединен с единичным выходом соответствующего триггера, первый элемент ИЛИ, к входам которого подключены выходы элементов И группы с первого по п-й, а к выходу - первая выходная шина, и входных шин, каждая иэ которых с первой по Гп)-юСоставитель А.ОчеретяныйТехред И.Ходанич Корректор Л.Пилипенко Редактор 1 ф.Бандура Заказ 3206/53 Тираж 928 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.) д, 4/5,сПр изводстненно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 9 14067 соединена с 8-входом соответствующего триггера группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля за счет уста 5 нонки н исходное состояние н начальный момент времени и при нарушении чередования контролируемых импульсов и упрощения устройства, в него введены группа из и элементон задержки, нторой, третий, четвертый и пятыи элементы ИЛИ, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй элементы 1 ШИ-НЕ, элемент И, элемент задержки, шина установки исходного состояния, вторая и третья выходные шины, нуленые выходы каждого изтриггеров группы подключены к входу соответствующего элемента задержки группы, единичные выходы триггеров группы с первого по (и)-й подключены к соответствующим входам первого элемента ИПИ-НЕ и-й вход которого под)ключен к нулевому выходу и-го триггера группы, и входу и-го элемента 25 задержки группы, а выход - к второй выходной шине, единичные выходы нечетных триггеров группы соединены с входами второго элемента ИЛИ, единичные выходы четных триггеров группы соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИНЕ, входом первого Формирователя импульсов и первым входом элемента И,35 второй вход которого соединен с ны ходом второго элемента ИПИ, вторым входом второго элемента ИЛН-НЕ, выход которого подключен к третьей выходной шине и входом нторого Формиро 40 57 10нателя импульсон, выход которого подключен к первым входам четных элементов НЛИ группы с второго по (и)-й и первому входу четнертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго Формирователя импульсов и первыми входами нечетных элементов ИПИ группы с первого по ,и) -й, вторые входы элементов ИЛИ группы подключены к выходу пятого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к шине установки исходного состояния, а второй вход - к выходу первого элемента ИЛИ, к (и+1)-му входу которого подключен выход элемента И, третий вход которого соединен с выходом элемента задержки, к входу которого подключен выход четвертого элемента ИПИ, и-я входная шина соединена с первым входом и-го элемента ИПИ групгы, выход которого подключен к Б-входу и-го триггера группы, Р-вход которого соединен с общей шиной источника питания, при этом С-вход, если и - четное, соединен с выходом второго Формирователя импульсов, а если и - нечетное, - с выходом первого формирователя импульсон, выход каждого элемента задержки группы с первого по (и)-й подключен к третьему входу соответствующего ему элемента И группы и третьему входу следующего за ним элемента И группы, выход и-го элемента задержки группы соединен с третьими входами первого и и-го элементов И группы, выход каждого элемента И подключен с соответствующему выходу контрольной шипы.