Устройство для контроля группы временных датчиков

(19 3 02 5)5 О ЕТЕН фатум ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГРУППЫ ВРЕМЕННЫХ ДАТЧИКОВ(57) Сущность изобретения: устройство содержит 1 элемент ИЛИ (2), 1 элемент И (3), 2 группы элементов задержки (4, 5), 2 группы триггеров (6, 7), 2 группы элементов И (8, 9), две группы ключей (10, 11), 2 группы индикаторов (12, 13), 2 элемента НЕ (14, 15), 2 реле управления (16, 17), 1 ил., 3 табл.Изобретение относится к контрольноизмерительной технйкв и может быть использовано для контроля группы временных датчиков,Известно устройство для контроля резервированных временных датчиков(авторское свидетельство СССР В 372547, кл. 6 05 В 23/02, 1973 г.), содержащее временные датчики, два элемента И, элементы ИЛИ, ИЛИ-НЕ, реле времени. Недостатком устройства является ограниченная областьприменения.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля группы временных датчиков (авторское свидетельствоСССР М 1383304, кл. 6 05 В 23 Ю 2, 1986 г.), принятое за прототип и содержащее группудатчиков времени, управляющие входы которых соединены через нормально разомкнутый ключ с входом устройства, черезвторой замыкающий контакт первого реле с выходом второго элемента И, через второйзамыкающий контакт второго реле с выходом третьего элемента И, через второй замыкающий контакт четвертого реле с выходом пятого элемента И, а выходы - с соответствующими входами элемента ИЛИ и первого элементе И. выход которого соединен через первый размыкающий контактвторого реле с первым входом второго элемента И, через первый элемент НЕ и параллельно соединенныв третьи замыкающиеконтакты первого и второго реле с первымвходом четвертого элемента И непосредственно и.через размыкающий контакт третьего реле с входом второго элементазадержки и с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а выход - с входом четвертого индикатора и с выводами обмотки четвертого реле, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента И и входом второго элемента НЕ непосредственно и через размыкающий контакт первого реле с входом первого элементазадержки и с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, а выход - с входом третьего индикатора и с выводами обмотки второго реле, выход второго элемента НЕ соединен через размыкающий контакт четвертого реле с вторымвходом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом второго индикатора и с выводами обмотки третьего реле, выход второго элемента И соединен с входом первого индикатора и с выводами обмотки первого реле,Недостатком устройства является вгонеприспособленность к определению кате горий группы временных датчиков по времени разброса передних и задних фронтов выходных импульсов, который возникает при рассинхронизации работы датчиков, В 5 целом ряде практических случаев категорирование группы временных датчиков по указанным параметрам необходимо.Устройство предназначено для контроля выходящего за допуск разброса времени 10 появления как переднего, так. и заднегофронтов сигнала временных датчиков, однако оно не осуществляет категорирование группы датчиков по результатам этого контроля, В частности, зто важно, например для 15 своевременного назначения сроков проведения профилактических замен датчиков 8 системах с ухудшающимися характеристиками датчиков в процессе эксплуатации. Неприспособленность устройства к решению 20 этой задачи значительно ограничивает область его возможного применения.Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет классификации величины рассинхрониэации 25 работы групп контролируемых временныхдатчиков.Поставленная цель достигается твм, чтов устройство, содержащее элементы И и ИЛИ, первый и второй элементы НЕ, эле- ЗО мент запуска. первое и второе реле управления, подключенные первыми выводами обмоток к нулевой шине, первый элемент задержки переой группы. первый элемент задержки второй группы, первый и второй 35 индикаторы первой группы, первый и второй индикаторы второй группы, первый, второй и третий ключи первой группы, первый, второй и третий ключи второй группы, управляющий вход, соединенный с шиной 40 "логическая 1" через элемент запуска. выход которого через соответствующие временные датчики соединен с соответствующими входами элементов И и ИЛИ, дополнительно введены первая и вто рая группы триггеров, первая и вторая группы элементов И, четвертый, пятый и шестой ключи первой группы, четвертый, пятый и шестой ключи первой группы, четвертый, пятый и шестой ключи второй группы, вто рой и третий элементы задержки первойгруппы, второй и третий элементы задержки второй группы, третий и четвертый индикаторы первой группы, третий и четвертый индикаторы второй группы, причем выход 55 элемента ИЛИ соединен с входами перво,го-третьего элементов задержки первой группы, с информационным входом первого триггера первой группы и с входом первого элемента НЕ, а выход элемента И - с синхровходами триггеров первой группы, с вхо 1777123ва,На чертеже приведена схема устройстФаям второго элемента НЕ и с вторым вывоДом обмотки первого реле управления. Второй вывод обмотки второго реле еравления через параллельно включенные первый собственный замыкающий контакт й замыкающий контакт первого реле управления соединен с управляющим входом устройства, выходы с первого по третий элементов задержки первой и второй групп соединены с информационными входами одноименных ключей одноименных групп, выходы второго и третьего ключей первой и второй групп соединены с информационными входами соответственно четвертого и пятого ключей одноименной группы, а выход пятого ключа в каждой группе - с информационным входом шестого ключа той же группы, выходы первого, четвертого и шестого ключей первой группы соединены с информационными входами соответственно второго, третьего и четвертого триггеров первой группы, Выходы первого-третьего триггеров первой и второй групп соединены с прямыми входами соответственно с первого по третий элементов И одноименной группы, инверсные входы элементов И первой группы подключены соответственна к выходам со второго по четвертый триггеров первой группы. Выход первого элемента НЕ через второй замыкающий контакт второго реле управления соединен с синхровходами триггеров второй группы, выход второго элемента НЕ через третий замыкающий контакт второго реле управления соединен с информационным входом первого триггера второй группы и с входами элементов задержки второй группы, Выходц первого и четвертого ключей второй группы соединены с информационными входами соответственно второго и третьего триггеров второй группы, инверсные входы с первого по третий элементов И второй группы подключенц к выходам соответственна второго и третьего триггеров второй группы и к выходу шестого ключа второй группы, Входы с первого по третий индикаторов первой и второй группы соединены с выходами одноименных элементов И одноименной группы, выходы первого, второго, а также третьего элементов И первой и второй группы подключены к управляющим входам соответственно с первого па третий, четвертого и пятого, а также шестого ключей одноименных групп. Входы четвертых индикаторов первой и второй групп соединены с выходами соответственно четвертого триггера и шестого ключа одноименной группы. Начертежеобазначены; группа временных датчиков 1 ( =- 1,К), элемент ИЛИ 2,элемент И 3, первая группа элементов задержки 4 ( = 1.3), вторая группа элементов5 задержки 5(-1,3), первая группа триггеров6 ( = 1,4) вторая группа триггеров 7 ( = 1,3),первая группа элементов И 8 ( = 1,3), втораягруппа элементов И 9 ( = 1,3), первая группаключей 10 ( = 1,6), вторая группа ключей 1110 ( = 1 ГЗ), первая группа индикаторов 12 ( =Щ вторая группа индикаторов 13 ( = 1,4),первый 14 и второй 15 элементы НЕ, первоереле управления с обмоткой 16 и замыкающими контактами 16 - 1, второе реле управ 15 ления с обмоткой 17 и замыкающимиконтактами 17 - 1, 17 - 2 и 17 - 3, элемент запуска 18, управляющий вход 19, шина "лог.1"20 и нулевая шина 21.Устройство работает следующим обра 20 зом. Временные датчики 11-1 кпредназначены для выдачи интервалов времени т,причем на выходе каждого датчика сигналдолжен появляться в момент поступлениясигнала на его входи пропадать через время25 т, (при сохранении сигнала на входе), Однако из-за возможных погрешностей срабатывания датчики 11 - 1 могут иметь разбросвремени появления как передних, так и задних фронтов импульсов (рассинхрониза 30 цию).Устройство предназначено для определения категорий группы датчиков 11 - 1 раздельно по разбросу времени Лтпоявленияпередних и по разбросу времени Л т появле 35 ния задних фронтов импульсов,Категории группы датчиков 11 - 1 по по/ Аказателям Ьти Ьгапределяются в соответствии с табл. 1.В общем случае группа датчиков 11 - 1 к40 может иметь п категорий. В реальных случаях величина и обычно равна 3-4. Поэтому начертеже представлена схема для случая и =4. Устройство для любых величин и строитсяаналогично схеме, показанной на рисунке,45 путем увеличения количества соответствующих элементов. Величины Лти Ьг ( = 1",й)могут быть попарно равными или отличаться друг от друга в зависимости от функционального назначения группы датчиков50 1 - 1, Определение категорий датчиков 1-1 раздельно по показателям Лт и Лтвряде случаев является обязательным. Этозависит от функциональных особенностейсистемы, в состав которых входит группа55 датчиков 11-1.Определение категорий группы датчиков 11 - 1 в соответствии с приведенной таблицей осуществляется па загоранию индикаторов 121 - 124 и 131 - 13, Индикаторы121-124 (131-134) высвечивают соответственно 1-ю - 4-ю категории группы датчиков 11-1 к по показателю Ьт(Ьг),Перед началом (или после окончания) работы устройства триггеры 61-64, 71-7 з , приводятся в исходное состояние (отсутствуют сигналы на выходах) с помощью средств, не показанных на чертеже,Работа устройства начинается с подачи сигнала на вход 19. При этом с выхода элемента запуска 18 подается сигнал на входы датчиков 11-1 к (при условии наличия сигнала на шине 20). В качестве элемента запуска может быть использован типовой элемент И, Наличие элемента запуска 18 с входами 19 и 20 позволяет автоматически (дистанционно) управлять работой устройства, что значительно расширяет область его возможного применения, Величина Ь г измеряется временем запоздания появления сигнала нз выходе элемента И 3 по сравнению с его появлением на выходе элемента ИЛИ 2, Величины времени задержки элементов 4 - 4 з (51-5 з) возрастают с возрастанием номеров последних и равны соответственно Ьт, - Ьт (Ьт, - Ьт,) . В момент. появления сигнала на выходе элемента И 3(через время Ьт после появления сигнала на выходе элемента ИЛИ 2) отсутствуют или имеются сигналы на выходах соответствующих элементов задержки 41-4 з в зависимости от величины Ьт и на выходах соответствующих ключей из группы 101- 106. При этом имеются сигналы одновременно на входах Д и С соответствующих триггеров 61-6 и их выходах, на входах а элементов И 81-8 и на входах "в" элементов И 81-81-1, на выходе 8 1-го элемента И и на входе 12 1-го индикатора, инфицирующего 1-ю категорию группы датчиков 11-1 к по времени Ьх.Каждый из ключей 10 1-106, 11 1-11 е имеет информационный вход (с выходов соответствующих элементов задержки или соответствующих ключей) и управляющий вход (с выходов соответствующих элементов соответствующих групп (81-8 з, 91-9 з), Сигнал на выходе любого из ключей имеется лишь при наличии сигнала на информационном входе и отсутствии на управляющем входе. При любых других комбинациях сигналов или их отсутствии на входах ключей сигнал на выходах последних отсутствует.Такая логика работы ключей 101-10 е при загорании индикатора 12 обеспечивает отсутствие сигналов на входах индикаторов 12+1-124. Это предотвращает появление лишней информации, на индикаторах первой группы. В качестве триггеров 61 - 64 (71-7 з) выбраны синхронные О-триггеры, логика рабо.ты которых приведена в табл. 2.Элементы И первой и второй групп 81- 5 Яз и 91-9 э отличаются от типового элементаИ 3 тем, что имеют прямые("а") и инверсные ("в") входы. В технической литературе такие элементы обычно называют элементами НЕТ, в данном случае элементы названы 10 элементами И. Логика работы элементов И81-8 з. (9-9 з) приведена в табл, 3.Если группа датчиков 1 1-1 к соответствует, например первой категории по времени Ьт (ЬтЬл,), то в момент появления 15 сигнала на выходе элемента И 3 отсутствуютсигналы на выходах элементов задержки 41-4 з и имеются сигналы на выходах триггера 61, элемента И 81 и на входе индикатора 121, индицирующего первую категорию 20 группы датчиков 11 - 1 по времени Ьх.Наличие в данном случае сигнала на управляющих входах ключей 101-10 з приведет к отсутствию сигналов на их выходах и после появления сигналов на выходах элементов 25 задержки 41-4 з, что обеспечит в конечномитоге отсутствие лишней информации на индикаторах 122-124Если группа датчиков 1-1 соответствует, например, четвертой категории ( Ьт30 Ьг), то в момент появления сигнала на выходе элемента И 3 имеются сигналы нз вцходах элементов задержки 41-4 з, ключей 101 - 106 и триггеров 61-64. В данном случае имеется индикация нз индикаторе 124, ин дицирующем четвертую категорию группыдатчиков 11-1 по времени Ьт,С появлением сигнала на выходе элемента И 3 появляется сигнал на втором выводе обмотки 16 первого реле управления, 40 которое замыкает контакт 16-1. При этомсигнал с входа устройства 19 поступает на обмотку 17 второго реле управления, которое срабатывает и своими замкнувшимися контактами 17 - 2 и 17 - 3 готовит цепи подачи 45 сигналов на индикаторы 131-134. Замкнувшимся контактом 17-1 второе реле управления самоблокируется, что обеспечивает нахождение контактов, 17-2 и 17-3 в замкнутом состоянии после пропадения сигнала 50 на выходе элемента И 3, Величина времениЬг измеряется временем запоздания появления сигнала на выходе элемента НЕ 14 по сравнению с его появлением нз выходе элемента НЕ 15. Индикация соответствующей 55 категории группы датчиков 11-1 по времени Ь тф(появление индикации на соответствующем индикаторе второй группы 131-134) осуществляется аналогично появлению индикации на одном из индикаторов первойпервой группы 121 - 124. Непринципиальноеотличие в загорании индикаторов 124 и 134состоит в том, что на индикатор 124 сигналподается с выхода, триггера 64, а на индикатор 134 - с выхода ключа 116.Таким образом предлагаемое устройство обладает принципиально новыми функциональными возможностями. Оноприспособлено к раздельному категорированию группы временных датчиков по времени разброса как передних, так и заднихфронтов выходных импульсов, что позволяет значительно повысить качество функционирования систем, в состав которых входятвременные датчики. Решение этой задачизначительно расширяет область возможного применения устройства.Увеличение в 4 раза количества определяемых устройством категорий группы временных датчиков потребовало увеличенияколичества элементов в его структуре всеголишь в 2 раза, что свидетельствует о егоотносительной простоте и эквивалентноувеличению производительности устройства в 2 раза.Новые функции устройства позволяютреализовать более эффективные методы управления сложными системами и технологическими процессами,Формула изобретенияУстройство для контроля группы временных датчиков, содержащее элементы Ии ИЛИ, первый и второй элементы НЕ, элемент запуска, первое и второе реле управления, подключенные первыми выводамиобмоток к нулевой шине, первый элементзадержки первой группы, первый элементзадержки второй группы, первый и второйиндикаторы первой группы, первый и второй. индикаторы второй группы, первый,второй и третий ключи первой группы и первый, второй и третий ключи второй группы,управляющий выход устройства, служащийдля подключения запускающих входов контролируемых временных датчиков группы,соединен с шиной "Логическая единица" через элемент запуска, управляющий вход которого является запускающим входомустройства, входы которого, служащие дляподключения выходов контролируемых вре. менных датчиков группы. подключены ковходам элементов И и ИЛИ, управляющийвход, соединенный с шиной "Логическаяединица" через элемент запуска, выход которого через соответствующие временныедатчики соединен с соответствующими входами элементов И и ИЛИ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения классарешаемых задач за счет классификации величины рассинхронизации работы контро 10 25 30 35 40 45 50 55 лируемых временных датчиков группы, в устройство дополнительно введены первая и вторая группы триггеров, первая и вторая группы элементов И, четвертый, пятый и шестой ключи первой группы, четвертый, пятый и шестой ключи второй группы, второй и третий элементы задержки первой группы, второй и третий элементы задержки второй группы, третий и четвертый индикаторы первой группы и третий и четвертый индикаторы второй группы, выход элемента ИЛИ соединен с входами первого-третьего элементов задержки первой группы, с информационным входом первого триггерапервой группы и с входом первого элементаНЕ, выход элемента И соединен с синхровкодами триггеров первой группы, с входом второго элемента НЕ и с вторым выводом обмотки первого реле управления, второй вывод обмотки второго реле управления через параллельно включенные первый собственный замыкающий контакт и замыкающий контакт первого реле управления соединен с запускающим входом устройства, выходы с первого по третий элементов задержки первой и второй групп соединены с информационными входами одноименных ключей одноименных групп, выходы второго и третьего ключей первой и второй групп соединены с информационными входами соответственно четвертого и пятого ключей одноименной группы, а выход пятого ключа в каждой группе - с информационным входом шестого ключа той же группы, выходы первого, четвертого и шестого ключей первой группы соединены с информационными входами соответственно второго, третьего и четвертого триггеров первой группы, выходы первого-третьего триггеров первой и второй групп соединены с прямыми входами соответственно с первого по третий элементов И одноименной группы, инверсные входы элементов И первой группы подключены к соответствующим выходам с второго по четвертый триггеров первой группы, выход первого элемента НЕ через второй замыкающий контакт второго реле управления соединен с синхровходами триггеров второй группы, выход второго элемента НЕ через третий замыкающий контакт второго реле управления соединен с информационным входом первого триггера второй группы и с входами элементов задержки второй группы, выходы первого и четвертого ключей второй группы соединены с информационными входами соответственно второго и третьего триггеров второй группы, инверсные входы с первого по третий элементов И второй группы подключены к выходам соответственно второго и третьего триггеров второй группы и к выходу ше1777123 Таблица 1 10 Номе а катего ий г ппы атчиков 11- 1 к Показатели Ьх Ь Ьг Ьт 1 Дт" Ьт 1" Ьт 1 Ьт Ьа ЬЮ 1 ъ ЬЮДГ 2 Ы 2. Ьюл Ьг" ЬтК Табл и ца 2 Хранение информации, Таблица Составитель Н.Белинкова ехред М,Моргентал Корректор Н.МилюковаБельская еда Заказ 4122 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Га, 101 стого ключа второй групп, входы с первого по третий индикаторов первой и второй групп соединены с выходами одноименных элементов И одноименной группы, выходы первого, второго, а также третьего элементов И первой и второй групп подключены к управляющим входам соответственно с первого по третий, четвертого и пятого, а также шестого ключей одноименных групп, причем входы четвертых индикаторов первой и второй групп соединены с выходами соот ветственно четвертого триггера и шестогоключа одноименной группы.