Устройство для контроля состояния объектов

 

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, контрольные матрицы, каждая из которых выполнена из переключающих контактов датчика и развязывающих элементов, 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, блоки анализа сигналов, блок усилителей, генератор импульсов, введены блок коммутации сигналов, дешифратор, узел детальной обработки информации, который выполнен из блоков индикации, индентичных 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. Устройство обеспечивает как контроль за состоянием датчиков, так и контроль за состоянием линий связи. 4 ил.

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.

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.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4