устройство для контроля состояния объектов

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ, содержащее распределитель импульсов, который выполнен из двух счетчиков импульсов, элемента И и дешифратора, первый и второй выходы первого счетчика импульсов соединены с одноименными входами элемента И, третий выход первого счетчика подключен к входу второго счетчика импульсов, контрольные матрицы, каждая из которых выполнена из переключающих контактов датчиков и развязывающих элементов, в каждой контрольной матрице первые выводы переключающих контактов датчиков в каждом столбце объединены, вторые выводы в каждом столбце тоже объединены, третьи выводы соединены с первыми выводами соответствующих развязывающих элементов, вторые выводы которых построчно объединены, узел основной обработки информации, который выполнен в виде матрицы блоков индикации, каждый блок индикации выполнен из двух триггеров, двух элементов индикации и клавиши сброса, клавиша сброса соединена с первыми входами первого и второго триггеров, вторые входы которых объединены, выход первого триггера соединен с первым элементом индикации и с третьим входом второго триггера, выход которого подключен к второму элементу индикации, в узле основной обработки информации в каждом столбце третьи входы первых триггеров блоков индикации объединены, четвертые входы вторых триггеров в каждом столбце индикации объединены, вторые входы первых триггеров блоков индикации объединены построчно, блок усилителей, выходы которого соединены с вторыми выводами одних из развязывающих элементов соответствующих строк контрольных матриц, первые выводы одних из датчиков одноименных столбцов контрольных матриц соединены с первыми входами одноименных блоков анализа сигналов, первые выходы которых подключены к третьим входам первых триггеров одноименных столбцов блоков индикации узла основной обработки информации, вторые выводы переключающих контактов одних из датчиков одноименных столбцов контрольных матриц соединены с вторыми входами одноименных блоков анализа сигналов, вторые выходы которых подключены к четвертым входам вторых триггеров одноименных столбцов блоков индикации узла основной обработки информации, генератор импульсов, выход которого соединен с входом первого счетчика импульсов распределителя импульсов, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены блок коммутации сигналов, дешифратор, узел детальной обработки информации, который выполнен из блоков индикации, идентичных блокам индикации узла основной обработки информации, блок ключей, блок сравнения и блок выбора адреса, в распределитель импульсов введены дополнительные элементы И, а развязывающие элементы в контрольных матрицах выполнены в виде диодов, в распределителе импульсов первый и второй выходы первого счетчика импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами дополнительных элементов И и дешифратора, третий вход которого объединен с входом первого счетчика импульсов, инверсные выходы второго счетчика импульсов соединены с третьими входами одноименных элементов И, первые и вторые выходы блоков анализа сигналов подключены к соответствующим информационным входам блока коммутации сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с третьими входами первых и четвертыми входами вторых триггеров блоков индикации узла детальной обработки информации, прямые выходы второго счетчика импульсов распределителя импульсов подключены к первой группе входов блока сравнения и к соответствующим входам дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами блока усилителей, выходы элементов И распределителя импульсов подключены к вторым входам первых триггеров соответствующих строк блоков индикации узла основной обработки информации, выходы дешифратора распределителя импульсов соединены с информационными входами блока ключей, выходы которого подключены к вторым входам первых триггеров соответствующих блоков индикации узла детальной обработки информации, первая группа выходов блока выбора адреса соединена с второй группой входов блока сравнения, вторая группа выходов - подключена к адресным входам блока коммутации сигналов, выход блока сравнения соединен с управляющим входом блока ключей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике автоматического контроля, а именно к устройствам для контроля состояния датчиков сигнализации.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Для этого в устройство, содержащее распределитель импульсов, который выполнен из двух счетчиков импульсов, элемента И и дешифратора, переключающие контакты датчиков и диоды, объединенные в контрольные матрицы, узел основной обработки информации, который выполнен в виде матрицы блоков индикации, причем каждый блок индикации выполнен из двух триггеров, двух элементов индикации и клавиши сброса, блок усилителей и генератор импульсов, введены блок коммутации сигналов, дешифратор, узел детальной обработки информации, который выполнен из блоков индикации, идентичных блоками индикации узла основной обработки информации, блок ключей, блок сравнения и блок выбора адреса, в распределитель импульсов введены дополнительные элементы И, а развязывающие элементы в контрольных матрицах выполнены в виде диодов. При срабатывании переключающего контакта датчика, обрыве или коротком замыкании линий связи включается соответствующий индикатор в соответствующем блоке индикации узла основной обработки информации и блоке индикации узла детальной обработки информации, выбранном оператором в блоке выбора адреса.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 - схема блока анализа сигналов; на фиг.3 - схема блока индикации сигналов; на фиг.4 - схема распределителя импульсов.

Устройство для контроля состояния объектов содержит блоки 1 анализа сигналов, блок 2 коммутации сигналов, блоки 3 индикации сигналов, входящие в состав узла 4 основной обработки информации и узла 5 детальной обработки информации, блок 6 усилителей, дешифратор 7, блок 8 ключей, блок 9 сравнения, генератор 10, распределитель 11 импульсов, блок 12 выбора адреса, переключающие контакты 13 датчиков и развязывающие элементы 14 (например, диоды), образующие контрольные матрицы 15.

Блок 1 анализа сигналов (фиг.2) выполнен из дешифратора 16, элемента НЕ 17 и элемента ИЛИ 18.

Блок 2 индикации сигналов (фиг.3) выполнен из индикаторов 19, триггеров 20 и 21, клавиши 22 сброса и блокировки.

Распределитель 11 импульсов (фиг. 4) выполнен из счетчиков 23 и 24, элементов И 25, дешифратора 26.

Датчики 13 объединены в контрольные матрицы 15 по схеме, условно состоящей из k матриц по n строк (групп) и m столбцов. Назначение диодов 14 (по числу датчиков 13) - развязать горизонтальные и вертикальные шины матрицы при одновременном срабатывании нескольких датчиков 13. Аналогично матрице датчиков блоки 3 индикации сигналов собраны в матрицу узла 4 основной обработки информации (число блоков 3 равно km, число строк в матрице узла 4 равно числу контрольных матриц датчиков k, число столбцов равно m). Матрица узла 5 детальной обработки информации также состоит из блоков 3 индикации информации (m строк, один столбец).

Каждый блок 3 индикации содержит два триггера (триггер 20 фиксирует срабатывание связанного с ним датчика 13 (группы датчиков), триггер 21 дополнительно указывает неисправность монтажа, выявленную при опросе этого же датчика (группы датчиков). Индикация состояния соответствующего триггера 20 и 21 производится индикаторными элементами 19. С помощью клавиши 22 при ее кратковременном нажатии производится сброс триггеров 20 и 21, а при длительном нажатии осуществляется блокировка занесения в эти триггеры информации. Последнее необходимо для блокировки индикации при проведении регламентных или ремонтных работ на устройстве, содержащем датчик.

Устройство для контроля состояния работает следующим образом.

Возможны два режима работы: основной и детализации информации. В основном режиме с выходов блока 6 усилителей подаются на горизонтальные шины контрольных матриц 15 датчиков импульсы последовательного опроса, вырабатываемые распределителем 11 и дешифратором 7. Количество выходов импульсов опроса блока 6 усилителей и дешифратора 7 равно числу горизонтальных шин, а сами импульсы сдвинуты во времени. Импульсы опроса формируются на выходе счетчика 24 распределителя 11, пересчитывающего импульсы, поступающие от генератора 10, после пересчета счетчика 23. Преобразование импульсов из параллельного кода в последовательный осуществляет дешифратор 7, включенный между выходом счетчика 24 и блока усилителей.

С выходов вертикальных шин контрольных матриц 15 датчиков попарно снимаются сигналы, которые подаются на входы соответствующих блоков 1 анализа сигналов.

Сигналы, поступающие с вертикальных шин контрольных матриц датчиков, квалифицируются следующим образом: код 01 - срабатывание датчиков отсутствует, код 10 - датчик сработал, код 11 - монтажный обрыв шины или снята ответная часть разъема в опрашиваемом датчике, код 00 - одна из шин или обе заземлены либо имеет место их взаимное короткое замыкание. Эти коды дешифрируются дешифратором 16, входящим в блок 1 анализа сигналов. Сигнал о нарушении (не код 01) формируется на выходе элемента НЕ 16 блока 1 и вызывает срабатывание соответствующего триггера 20. Коды 00 и 11 дополнительно фиксируются как неисправность соединений датчиков 13, формируется сигнал на выходе элемента ИЛИ 18, вызывая срабатывание соответствующего триггера 21. Триггер 20 срабатывает в первом (условно) цикле опроса датчиков по сигналу стробирования, вырабатываемому на выходе элемента И 25 распределителя 11. При этом стробирующий сигнал попадает на управляющий вход блока 3 индикации сигналов n/k раз в течение одного цикла опроса k-й контрольной матрицы 15. Иными словами в соответствующем блоке 3 происходит суммирование информации о состоянии датчиков m столбца k-й контрольной матрицы. Поэтому возможно наложение информации о состоянии нескольких датчиков, хотя такой случай при определенной идеологии подключения датчиков маловероятен. Наиболее вероятно срабатывание одного датчика в контрольной матрице в данный момент времени. Детальная и более достоверная информация может быть получена в режиме детализации информации о состоянии датчиков. Триггер 21 срабатывает во втором (следующем четном) цикле опроса при условии взведения в первом цикле опроса триггера 20. Тем самым устраняется возможность ложного срабатывания триггера 21 из-за дребезга контактов датчика 13 при их переключении в момент действия соответствующего стробирующего импульса. При коротком замыкании шины контрольной матрицы датчиков срабатывают триггеры 20 и 21 всех блоков 3, поставленных в соответствие всем датчикам 13, подключенным к неисправной шине.

В режиме детализации информации адрес датчика задается оператором в блоке 12 выбора адреса (старшие разряды определяют номер контрольной матрицы, а младшие разряды - номер столбца). Сигналы с блоков 1 анализа сигналов через блок 2 коммутации, управляемый младшими разрядами адреса из блока 12, поступают на входы блоков 3 индикации информации узла 5 детальной обработки информации. Сигналы с распределителя 11 импульсов поступают на вход блока 9 сравнения и в тактах, определяемых адресом, установленным в старших разрядах блока 12, поступают на вход блока 8 ключей. В указанных тактах блок 8 пропускает последовательность импульсов, по которым в блоки 3 узла 5 заносится информация, детализирующая состояние с точностью до датчика в контрольной матрице и столбце. При этом срабатывание триггеров 20 и 21 в блоках 3 узла 5 происходит по алгоритму, описанному выше для узла 4 основной обработки информации. Иными словами триггер 20 блока 3 узла 5 срабатывает в первом (условно) цикле опроса датчиков по сигналу стробирования, вырабатываемому блоком 8, а триггер 21 - во втором (условно четном) цикле опроса при условии взведения в первом цикле опроса триггера 20. Триггер 20 фиксирует нарушение (ненормальное состояние датчика), а триггер 21 - монтажные ошибки в сети сбора сигналов.

Так происходит детализация информации об изменениях в сети сбора сигналов: блок 3 узла 4 дает интегральную информации о контрольной матрице и столбце контрольной матрицы датчиков, блок 3 узла 5 дает более детальную информацию о датчике в контрольной матрице и столбце. Совокупность состояний указанных двух блоков 3 (в узлах 4 и 5) детализирует информацию о любом датчике в сети.