Устройство для контроля дискретных систем

(прототип) . Бюл .МЛГ Не Чинчевой,орошев детельство СССР11/00, 1960.тельство СССР11/00, 1973 е св 06 Р сви06 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯДИСКРЕТНЫХ СИСТЕМ, содержащее блокиндикации, группу элементов И, регистратор формирователь импульсов,два элемента ИЛИ и коммутатор-распределитель, содержащий регистр сдвига и группу элементов И, причем выходы регистра сдвига коммутаторараспределителя соединены с первымивходами соответствующих элементовИ группы и первыми входами соответствующих элементов И группы коммута"тора-распределителя, вторые входыкоторых являются информационными входами устройства, выходы элементов Игруппы коммутатора-распределителясоединены с соответствующими входамипервого элемента ИЛИ, вторые входыэлементов И группы объединены с первым входом второго элемента ИЛИ,выход которого соединен через формирователь импульсов с тактовым входомрегистра сдвига коммутатора-распределителя, выходы элементов И группысоединены с соответствующими входами блока индикации, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля в неговведены третий и четвертый элементы ИЛИ, генератор импульсов, элемент И, блок хранения эталонов, содержащий узел памяти и группу элементов И, блок фиксации ошибки, содержащий три счетчика, дешифратор, шесть элементов И, группу элементов И, восемь элементов ИЛИ, схему сравнения, сумматор по модулю два, элемент задержки, причем первые входы всех элементов И группы блока фиксации ошибки соединены с первым входом первого элемента И блока фиксации ошибки, с управляющим входом сумматора по модулю два блока фиксации ошибки и выходом третьего элемента 4 ЛИ; выходы элементов И группы блокФ шиксеиши ошибки соедивеиы с соответствующими входами первого элемента ИЛИ блока фиксации ошибки, выход которого соединен с управляющим входом регистратора, выход генератора а импульсов соединен с вторым входом первого элемента .И блока фиксации ошибки, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ блока фиксации ошибки, выходы которых соединены с соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ блока фиксации ошибки, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и первым информационным входом сумматора по модулю два блока фиксации ошибки, второй информационный вход которого соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, вхо1117640 цы которого соединены с выходами со,ответствующих элементов И группы бло 1- ка хранения эталонов, первые, входы которых соединены с выходами узла па- мяти блока хранения эталонов, вторые входы элементов И группы блока хранения эталонов соединены с соответствующими выходами регистра сдвига коммутатора-распределителя, выход мпадшего разряда которого соединен с управляющим входом узла памяти блока хранения эталонов, информационный вход которого является входом эталонов устройства, выход регистратора соединен с первыми входами второго и третьего элементов И блока фиксации .ошибки, .выходы которого соединены со счетными входами соответственно второго и третьего счетчиков, выходы которьи соединены соответственно с первым и вторым информационными входами схемы сравнения, управляющий вход которой соединен с входом элемента задержки и выходом пятого элемента ИЛИ блока фиксации ошибки, первый ;вход которого соединен с третьим выходом дешифратора, четвертый и пятый выходы которого соединены соответст венно с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ блока фиксации ошибки, выходы которых соединены соответственно с вторыми входа" . ми второго и третьего элементов И блока фиксации ошибки, шестой выход дешнфратора соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ блока фиксации ошибки и первыми входамн четвертого и пятого элементов.И блока фиксации ошибки, выходы которых соединены с соответствующими входами шесИзобретение относится к автоматике, контрольно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для контроля и поиска неисправностей функциональных элементов дискретных систем.Известно устройство для отыскания неисправных узлов ЭЦВМ, содержащее блок коммутации со схемой сравнения, второй вход которой подключен к эталонным узлам, а блок коммутации соетого элемента ИЛИ блока фиксацииошибки, выход которого соединен спервым входом второго элемента ИЛИ ипервым входом седьмого элемента ИЛИблока фиксации ошибки, выход которогосоединен с установочным входом первого счетчика, выход несравнения схемы сравнения соединен с вторым входомчетвертого элемента И блока фиксации ошибки,и первым входом восьмого элемента ИЛИ блока фиксации ошибки, выход которого соединен с установочнымивходами второго и третьего счетчиков, выход сравнения схемы сравнения соединенс вторым входом восьмого элемента ИЛИблока фиксации ошибки и первым входом шестого элемента И, блока фиксации ошибки, второй и третий входыкоторого соединены соответственнос выходом элемента задержки и прямымвыходом сумматора по модУлю два блока фиксации ошибки, инверсный выходкоторого соединен с вторым входомпятого элемента И блока фиксацииошибки, выход шестого элемента Иблока фиксации ошибки соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и вторым входом седьмого элемента ИЛИблока фиксации" ошибки, первый, вто-. рой, четвертый и пятый выходы дешифратора соединены с вторымн входами соответствущцих элементов И группы блока фиксации ошибки, выходы регистра сдвига коюутатора-распределителя соединены с соответствукнцнми входамнтретьего элемента ИЛИ, выход элемента И соединен с информационным входомрегистратора, выход шестого элемента ИЛИ блока Фиксации ошибки являетсявыходом неисправности устройства. динен с распределительным счетчиком,,служащим для управления, последовательным подключением проверяемых уз"лов через блок коммутации к первому 5 входу схемы сравнения 1,Недостатками данного устройстваявляются необходимость остановкиЭЦВМ для проведения контроля, необходимость формирования стимулирующих воздействий для оценки реакциина ннх проверяемых узлов, отсутствие3 1117640 .4 индикации отказа и необходимость применения эталонных узлов.Наиболее близким техническим.ре"1 пением к предлагаемому является устройство дпя контроля функциональных. 5элементов дискретных систем, ссдержа.щее коммутатор-распределитель нарегистре сдвига и элементах И, первые входы которых подключенЫ к соответствующим входам сигналов контро Олируемых элементов коммутатора-распределителя, а выходы соединены ссоответствующими выходами коммутатора-распределителя, которые черезпервый элемент ИЛИ соединены с входом измерительной схемы. По числуконтролируемых элементов устройствосодержит группы последовательно включенных элементов И, элементов памятии индикаторных ламп, формирователь 20импульсов и второй элемент ИЛИ, входыкоторого подключены соответственнок выходам измерительной схемы ипервого элемента ИЛИ, а выход соединен с входом формирователя импульсов, 25присоединенного выходом к управляющему входу регистра сдвига коммута- .тора-распределителя, информационныевходы которого подключены к первым .входам соответствующих элементов З 0И, вторые входы которых соединены свыходом измерительной схемы 2 .Недостатком известного устройства является невысокая достоверностьконтроля, поскольку однократное измерение при воздействии помех можетдать неправильный результат.Цель изобретения - повышение достоверности контроля,Поставленная цель достигается тем,40 что в устройство дпя контроля дискретных систем, содержащее блох индикации, группу элементов И, регистратор, формирователь Импульсов, два элемента ИЛИ и коммутатор-распреде литель, содержащий регистр сдвига и группу. элементов И, причем выходы ре. гистра сдвига коммутатора-распределителя соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы 50 и первыми входами соответствующих элементов И группы коммутатора-распределителя, вторые входы которых являются информационными входами уст. ройства, выходы элементов И группы 55 коммутатора-распределителя соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, вторые входы элементов И группы объединены с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен через формировательимпульсов с тактовым входом регистра сдвига коммутатора-распределителя выходы элементов И группы соединены с соответствующими входами блока индикации, введены третий и четвертый элементы .ИПИ, генератор импульсов, элемент И, блок хранения этало"нов, содержащий узел, памяти и группуэлементов И, блок фиксации ошибки,содержащий три счетчика, дешифратор,шесть элементов И, группу элементовИ, восемь элементов ИЛИ, схему сравнения, сумматор по модулю два, элемент задержки, причем первые входывсех элементов И группы блока фиксации ошибки соединены с первым входом первого элемента И блока фиксации ошибки, с управляющим входомсумматора по модулю два блока фиксации ошибки и выходом третьего эле"мента ИЛИ, выходы элементов И группы блока фиксации ошибки соединеныс соответствующими входами первогоэлемента ИЛИ блока фиксации ошибки,выход которого соединен с управляющим входом регистратора, выход генератора импульсов соединен с вторымвходом первого элемента И блокафиксацИи ошибки, выход которого сое-.динен со счетным входом первогосчетчика, выход которого соединен свходом дешифратора, первый и второйвыходы которого соединены с первыми входами второго и третьего элементовИПИ блока фиксации ошибкивыходыкоторых соединены с соответствующими входами четвертого элеменТа ИЛИблока фиксации ошибки, выход которого соединен с первым входом элементаИ, второй вход которого соединен свыходом первого элемента ИЛИ и первым информационным входом сумматорапо .модулю два блока фиксации ошибки,второй информационный вход которогосоединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, входы которого соединеныс выходами соответствующих элементов И группы блока хранения эталонов,первые входы которых соединены с.выксдащ 1 узла памяти блока хранения тэталонов, вторые входы элементов Игруппы блока хранения эталонов соединены с соответствующими выходамирегистра сдвига коммутатора-распределителя, выход младшего разряда кото5 111764ерого соединен с управляющим входомузла памяти блока хранения эталонов, информационный вход которого является входом эталонов устройства, выход регистратора соединен с первыми входами второго и третьего элементов И бло ка фиксации ошибки, выходы которого соединены со счетными входами соответственно второго и третьего счетчи. ков, выходы которых соединены соот О ветственно с первым и вторым инфор" мационными входами схемы сравнения, управляющий вход которой соединен с входом элемента задержки и выходом пятого элемента ИЛИ блока фиксации 15 ошибки, первый вход которого соединен с третьим выходом дешифратора, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элемен тов ИЛИ блока Фиксации ошибки, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов И блока фиксации ошибки, шестой выход дешифратора соединен с вторым входом пятого элемента ИПИ блока фиксации ошибки и первыми входамн четвертого и пятого эле ментов И блока фиксации ошибки, выходы которых соединены с соответст- . ЗО вукщими входами шестого элемента ИЛИ блока фиксации ошибки, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и первым входом седьмого элемента ИЛИ блока фиксации ошиб- З 5 ки, выход которого соединен с уста. новочным входом первого счетчика, выход несравнения схемы сравнения соединен с вторым входом четвертого эле" мента И блока фиксации ошибки и пер вым,входом восьмого элемента ИЛИ блока фиксации ошибки, выход которого соединен с установочными входами вто рого и третьего счетчиков, выход сравнения схемы сравнения соединен с вто1рым входом восьмого элемента ИЛИ блока фиксации ошибки и первым входом шестого элемента И блока фиксации ошибки, второй и третий входы которого соединены соответственно с вы ходом элемента задержки и прямым выходом сумматора по модулю два блока фиксации ошибки, инверсный выход которого соединен с вторым входом пя того элемента И блока фиксации ошибки, выход шестого элемента И блока фиксации ошибки соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и вторьп 4 0входом седьмого элемента ИЛИ блока фиксации ошибки, первый, второй, четвертый и пятый выходы дешифратора соединены с вторыми входами соответствующих элементов И группы блока фиксации ошибки, выходы регистра сдвига коммутатора-распределителя соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход элемента И соединен с информационным входом. регистратора, выход шестого элемента ИЛИ блока фиксации ошибки является выходом неисправности устройства.На фиг, 1 изображена структурная схема устройства для контроля дискретных систем, на фиг. 2 - структур. ная схема блока Фиксации ошибки,Устройство для контроля дискретных систем (Фиг, 1) содержит коммутатор-распределитель 1, первый эле" мент ИЛИ 2, регистратор 3, второй элемент ИЛИ 4, формирователь 5 импульсов, группу элементов И 6, блокиндикации, генератор 8 импульсов, регистр 9 сдвига коммутатора- распределителя 1, группу элементов И 10 коммутатора-распределителя. 1, информационные входы 11-14 устройст-, ва, блок 15 хранения эталонов, четвертый элемент ИЛИ 16, третий элемент ИЛИ 17, блок 18 фиксации ошибки группу элементов И 19 блока 15 хранения эталонов, узел 20 памяти блока 15 хранения эталонов, вход 21 эталонов устройства, элемент И 22 и выход 23 неисправности устройства.Блок 18 фиксации ошибок (фиг. 2) содержит восьмой элемент ИЛИ 24 шестой элемент И 25 , группу элементов И 26, первый элемент ИЛИ 27, первый элемент И 28, первый счетчик 29, дешифратор 30, второй, третий, пятый и четвертый элементы ИЛИ 31-34, второй и третий элеменгы И 35 и 36, второй и третий счетчики 37 и 38, схему 39 сравнения, четвертый элемент И 40, шестой элемент ИЛИ 41, пятый элемент И 42 сумматор 43 по модулю два, седьмой элемент ИЛИ 44 и элемент 45 задержки .Устройство работает следующим образом.Включением питания счетчики 29, 37 и 38 импульсов, кольцевой регистр 9 сдвига и блок 15 хранения эталонов устанавливаются в исходное состоя ние.1117640 8 При записи с генератора 8 в счетчик 29 третьего импульса возбуждается третий выход в дешифраторе 30. Это обеспечивает через элемент ИЛИ 33 по. дачу управляющего воздействия на схему 39 сравнения. Выходные сигналы с контролируемыхобъектов поступают наинформационныевходы 11-14 устройства.Смена значений. сигналов на инфор"мационных входах 11-14 и на выходе 5узла 20 памяти происходит в одни ите же моменты времени, те. когдабудут опрошены все входы 11-14, и вмомент, когда регистр 9 сдвига переходит к опросу входа 11, производится смена входной информации навходах 11-14, С появлением сигналана выходе младшего разряда регистр9 сдвига обеспечивается перепись ин",формации в узле 20 памяти.15Коммутатор-распределитель 1 поочередно, начиная с входа 11, подключает.входные сигналы с контролируемых объектов через элементы И группы10, первый элемент ИЛИ 2 и элемент 20И 22 к информационному входу регистратора 3, а с выхода элемента ИЛИ. 2контролируемый сигнал поступает и напервый информационный вход сумматора43 по модулю два. 25Регистратор 3 представляет собойаналого-цифровой преобразователь.Элементы И 10 группы и элемент И 22выполняют функции электронных ключей .иногда их называют коммутаторы или-. 30перекл 9 чатели), т.е. при подаче сиг.нала на один из входов обеспечивает,ся прохождение сигнала от другого вхо, да элемента на его выход,Одновременно с коммутатора-распределителя 1 с соответствующего выхода регистра 9 через элемент ИЛИ 17выдается сигнал, который поступаетна первые входы элементов И 26 группы, элемента И 28 и на управляющий 40вход сумматора 43 по модулю два блока 18 принятия решения. На второйвход элемента И 28 поступают импульсы с генератора 8 импульсов.45Работа блока 18 принятия решенияосновывается на том, что производится.измерение контролируемого параметра дважды, если полученная информация в результате первого и второго .измерений совпадает или отличается50на величину младщего разряда из-заошибки квантования АЦП, то переходятк измерению сигнала со следующего входа информационного входа. Если ко-.личество импульсов соответствукщихконтролируемому параметру, отличается на величину более чем в одноммладщем. разряде, то производится еще третье и четвертое считываниеконтролируемого параметра и дальнейший аналогичный анализ. Количество пар считывания определяется временем опроса всей совокупности контролируемых параметров.Одновременно в блоке 18 фиксации ошибки производится сравнения значения контролируемого параметра (нуляили единицы) с его эталонным значением.Импульсы с выхода генератора 8 через элемент И 28, подготовленный к открытию сигналом с элементаИЛИ 17, поступают на вход счетчика 29, который соединен с входом дешифратора ЗО При возбуждении первого выхода в дешифраторе 30 подается сигнал на первый вход элемента И 22 через элементы ИЛИ 31 и ИЛИ 34 и на второй вход первого элемента И 26 группы. Элемент И 26 группы открывается и через элемент ИЛИ 27 выдает команду на управляющий вход регистратора 3.С этого момента регистратор 3 начинает свою работу.В счетчик 37 с выхода регистратора 3 через элемент И 35, подготов ленный к открытию выходным сигналом элемента ИЛИ 31, записывается количество импульсов, пропорциональное измеряемой величине сигнала на входе 11 или 12, или 13, или 14,При возбуждении второго выхода в, дешифраторе 30 через элементы ИЛИ 34 и И 22 происходит повторное подключение регистратора 3 к входам 11-,14, а пуск его происходит по командЕ через соответствующие элементы И 26 группы и элемент ИЛИ 2. В этом случае с регистратора 3 количество импульсов, пропорциональное измеряемойвеличине, записывается через элементИ 36 в счетчик 38.Схема 39 сравНения обеспечивает поразрядное сравнение количества импульсов, записанных в счетчиках 37 и 38. Поразрядное сравнение производится с точностью до младшего разряда в счетчиках 37 и 38, т.е. младшие разряды в сравнении не участвуютЕсли информаций, записанная всчетчиках 37 и 38 совпадает, то свыхода сравнения схемы 39 сравнениясигнал поступает на первый вход эле-мента И 25. Если сигнал, поступающий 5с выхода элемента ИЛИ 2, совпадаетс эталонным сигналом, поступающим навторой информационный вход сумматора43 по модулю два с вьйода элемейтаИЛИ 16, то с прямого выхода суммато- .10ра 43 по модулю два выцается единичный сигнал на третий вход элементаИ 25. При наличии единичного сигналана выходе элемента ИЛИ 33, поступающего через элемент 45 задержки, элемент И 25 в этом случае формируетединичный сигнал,на элемент ИЛИ 4для опроса следующего параметра, подаваемого на входы 11-14.Одновременно через элемент ИБИ2024 с второго выхода сравнения схемы39 сравнения выдается сигнал на при-ведение счетчиков.37 и 38 в исходное состояние. В это жевремя с выхода элемента ИЛИ 25 через элемент 25ИЛИ 44 поступает сигнал на установ-,ленный вход счетчика 29 для приведения его в исходное состояние. Если .информация, поступающая на входы схемы 39 сравнения, не совпадает., то 30появляется сигнал на ее выходе не-.сравнения, который поступает иа входы элементов И 40 и ИЛИ 24, ЭлементИ 40 закрьгг, так как не возбужденашестая шина в дешифраторе 30. С выхода элемента ИЛИ 24 сигнал поступает на установочные входы счетчиков37 и. 38 для приведения их в исход ное состояние,При записи четвертого импульса в счетчик 29 возбуждается четвертый выход в дешифраторе 30. Это обеспечивает подачу сигнала через элемент ИЛИ 31 на элемент И 35, который под- . готавливается к открытию, а подключение регистратора 3 осуществляется че,рез элементы ИЛИ 34 и И 22. Пуск регнстратора 3 осуществляетСя через элементы И 26 и ИЛИ 27В счетчике 37 снова записывается количество импульсов, пропорциональное величине измеряемого сигнала на выходах14. При записи пятого импульса в счет чик 29 на пятом выходе дешифратора ,30 возникает сигнал, поступающий .через элемент ИЛИ 32 на вход элемен,та И 36, .подготавливающий его к открытию, В счетчик 38 запишется коли 1117640 1 Очество импульсов, пропорциональноеизмеряемому параметру.При записи шестоГо импульса всчетчик 29 с шестого выхода дешифратора 30 снимается сигнал, поступающий на элементы ИЛИ 33, ИЛИ 40 и И42. С выхода элемента ИЛИ 33 сигналчерез элемент 45 задержки поступаеФна вход элемента И 25 и на управляю"щий. вход схемы 39 сравнения . По этойкоманде схема 39 сравнения осуществ.ляет поразрядное сравнение информации, записанной в счетчиках 37 и 38.. Сравнение производится аналоГично опи.санному, При совпадении информации наинформационных входах схемы 39 сравнения и сумматора 43 по модулю дваустройство работает аналогично изложенному.Если информация в счетчиках 37 и:38 и на этот раз не совпадает, тос выхода несравнения схемы 39 сравнения единичный сигнал поступаетчерез элемент И 40 на элемент ИЛИ 41.С выхода последнего сигнал поступаетчерез элемент ИЛИ 44 на установочный вход счетчика 29 импульсов дляприведения его в исходное состояние.С выхода элемента ИЛИ 41 сигналпоступает на входы элементов И бгруппы и элемента ИЛИ 4. С выхода от-..крытого элемента И б группы выдается сигнал на вход блока 7 индикациидля отображения входа, на которомвеличина контролируемого параметраотличается от эталонного значения;С выхода элемента ИЛИ 4 сигнал черезформирователь 5 импульсов поступаетна тактовый вход регистра 9 сдвигадля опроса следующего входа 11-.14 .При несовпадении информации наинформационных входах сумматора 43по модулю два сигнал с его инверсно".го выхода поступает через элемент .И 42 на вход элемента ИЛИ 41, на выходе котороро формируется сигнал неисправности устройства.Далее работа устройства аналогична. описанной.ЭПредлагаемое устройство позволяет ..путем проводимого многократного считы;уания информации повысить достоверность принятия решения о состоянииконтролируемого объекта, т.е. исключить воэможность выдачи ложной информации о состоянии объекта в случае,наличия в нем случайного сбоя илипри наличии сигнала помехи .1117640 г едакт Заказ 7221/33 Тир ВНИИПИ Государст по делам изо 113035, Москва, аж 698енного комитетаретений и открыг