Устройство для дистанционного контроля состояния двухпозиционных объектов

Устройство для дистанционного контроля состояния двухпозиционных объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи двухпозиционных датчиков с микропроцессорными устройствами управления. Цель изобретения - повышение информативности и надежности устройства. Устройство содержит пункт контроля 1, контролируемые объекты 2.<SB POS="POST">1</SB>,.., 2.<SB POS="POST">N</SB>, линии связи: прямые 3.<SB POS="POST">1</SB>,..., 3.<SB POS="POST">N</SB>, обратные 4.<SB POS="POST">1</SB>,..., 4<SB POS="POST">N</SB>. Пункт контроля содержит первый 5 и второй 6 ограничительные резисторы, блок 7 считывания информации, первый 8 и второй 9 регистры, магистраль связи с ЭВМ 10, оптронные ключи первой 11.<SB POS="POST">1</SB>,..., 11.<SB POS="POST">N</SB> и второй 12.<SB POS="POST">1</SB>,.., 12.<SB POS="POST">M</SB> групп, первый 13 и второй 14 выводы источника постоянного напряжения, резисторы 15.<SB POS="POST">1</SB>,..., 15,<SB POS="POST">M</SB> первой группы, источник переменного напряжения 16, трансформатор 17, выпрямительные мосты 18.<SB POS="POST">1</SB>,..., 18<SB POS="POST">M</SB> группы, первый 19 и второй 20 оптронные ключи, резисторы 21.<SB POS="POST">1</SB>,..., 21<SB POS="POST">M</SB> второй группы, первый 22, второй 23 и общий 24 выводы вторичной обмотки трансформатора, на каждом контролируемом объекте первые 25.<SB POS="POST">1</SB>,..., 25<SB POS="POST">M</SB> и вторые 26.<SB POS="POST">1</SB>,..., 26.<SB POS="POST">M</SB> диоды, оптроны 27,<SB POS="POST">1</SB>,..., 27<SB POS="POST">M</SB>, контактные датчики 28.<SB POS="POST">1</SB>,..., 28.<SB POS="POST">M</SB>. Устройство позволяет осуществить эффективный контроль состояния двухпозиционных объектов с одновременным определением любого из возможных состояний: "Нормально", "Короткое замыкание", "Обрыв" линии связи с каждым из них. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИН (504 С 08 С !9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ql 3

CO

СГ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fKHT СССР

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4359273/24-24 (22) 05.01.88 (46) 23.10.89. Бюл. У 39 (71) Днепропетровский горный институт им. Артема и Украинский государственный проектный и проектно-конструкторский институт "Иеталлургавтоматика (72) В.В. Ткачев, Г.И. Лошкарев, Н.В. Козарь и М.E. Полисскнй (53) 621 ° 398 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1221673, кл. G 08 С 19/16, 1984.

Авторское свидетельство СССР

9 145082, кл . С 08 С I 9/1 6, 1986.,.ЯО. 1517051 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО

КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ДВУХПОЗИЦИОННЫХ

ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к автоматике.и вычислительной технике и мотет быть использовано для связи двухпозиционных датчиков с микропроцессорными устройствами управления. Цель изобретения — повышение информативности и надеисности устройства . Устройство содepam пункт контроля l, контролируемые объекты 2,, ...,2 „, линии связи . прямые

3,,...,3„, обратные 4,,...,4 „,Пункт контроля содержит первый 5 и второй

1517051

30

40

U >U >U», U1(2Uñò

6 ограничительные резисторы, блок

7 считывания информации, первый 8 и второй 9 регнстры, магистраль связи с ЭВМ 10, оптронные ключи первой 11,,...,11„ и второй 1 21,..., !

2 групп, первый 1 3 и второй 14 выводы источника постоянного напряжения, резисторы 15„,...,15, первой группы, источник переменного напряжения 16, трансформатор 17, выпрямительные мосты 18„ 18 „ группы, я первый 19 и второй 20 оптронные ключи, резисторы 21 » ...,21 „ второй

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи двухпоэиционных датчиков с микропроцессорными устройствами управления шахтного объекта, а также может найти применение в других областях, где требуется решение подобной задачи.

Цель изобретения — повьппение информативности и надежности устройства.

На фиг. представлена электрическая функциональная схема устройства; на фиг. 2 — график напряжения, подаваемого в линию связи в течение одного цикла. опроса.

В таблице приведены данные о состоянии контакта датчика и видах неисправности линии связи, в зависимости от значений ответных сигналов по полупериодам в цикле опроса.

Устройство содержит пункт контроля, контролируемые объекты

2,,...,2 „ линии связи: прямые 3,, ...,3 „, обратные 4,, ° ..,4„. Пункт

1 контроля содержит первый 5 и второй ограничительные 6 резисторы, блок 7 считывания информации, первый регистр 8,второй регистр 9,магистраль 10 связи с ЭВИ, оптронные ключи 11,,...,!1„ первой группы, оптронные ключи 12,,...,12 второй группы, первый 13 и второй 14 выводы источника постоянного напряжения, резисторы 15,,...,15 первой группы, источник 16 переменного напряжения, трансформатор 17, выпрямительные мосты 18 » ...,18,„ группы, первый 1 9 н второй 20 оптронные группь», первый. 22, второй 23 и общий 24 выводы вторичной обмотки трансформатора, на каждом контролируемом объекте первые 25,,...,25 „; и вторые

26,,...,26,„ диоды, оптроны 27,,..., 27, контактные датчики 28,,...,28

Пъ

Устройство позволяет осуществить эффективный контроль состояния двухпозиционных объектов с одновременным определением любого из возможных состояний: "Нормально", 11Короткое замыкание", Обрыв линии связи с каждым из них", 2 ил. ключи, резисторы 21,,...,21 второй группы, первый 22, второй 23 и общий 24 выводы вторичной обмотки трансформатора. Каждый контролируемый объект 2,,...,2„ содержи первые 25,,...,25„„ и вторые 26,,...,26,„ диоды, стабилитроны 27,,...,27, контактные датчики 28 „,..., 28

Устройство работает следующим образом.

Цикл опроса контролируемых объектов происходит за два периода частоты источника переменного напряжения, причем контролируемые объекты опрашиваются сигналами различной амплитуды U, и U поочередно (фиг.2)

Предположим, что U, и U — напряжения между первым 22 и общим 24 и соответственно вторым 23 и общим 24 выводами трансформатора 17. Напряжение стабилизации (Оо,) стабилитронов 27„,....27 всех контролируемых объектов выбирается из условий:

Контролируемый объект 2 (j I ! ...,и) выбирается путем установки через блок 7 считывания информации и магистраль 10 соответствующих разрядов регистра 8, в результате чего открывается соответствующий ключ 11>, Управление напряжением, подаваемым в линии связи для опроса контролируемых объектов, осуществляется аналогично путем установки в соответствующее состояние выходов регистра 8, управляющих оптронными ключами 19 и 20, причем

51 7051 6

5 l в течение первого периода Т, цикла опроса открывается ключ 19, а в течение второго периода Т вЂ” ключ 20.

В течение первого периода Т „ цикла опроса напряжение опроса U снимаемое с первого вывода 22 трансформатора 17, поступает через резистор 5, открытые ключи 19 и 11

1 и соответствующую > линию 3! связи к выбранной группе датчиков контролируемого объекта 2

Положительная полуволна этого сигнала в течение пе рво го полупе риода t,, проходя через диоды 25,, 25» нормаль но замкнутые конт а к ты датчиков 28 „ ...,28„, линии 4,,..., 4 связи, выпрямительные мосты

18,. ..,18 „„и резисторы 21 21,„ пункта 1 контроля, зажигают светодиоды оптронных ключей 12,,...,12 „.

Во втором полупериоде t к выбранной группе датчиков объекта 2 поJ ступает отрицательная полуволна тока. Так как напряжение питания в цепи будет большим напряжения U

CrS то в данном случае ток проходит через диоды 26,,...,26 и стабилитроны 27,,...,27 в линии 4,...4 связи, зажигая тем самым светодиоды оптроннь|х ключей и во втором полупериоде t . Следовательно, в течение обоих полупериодов t,, t z c выхода оптронных ключей регистром

9 снимаются сигналы нулевого уровня и через блок 7 считывания информации передаются в магистраль 10.

При разомкнутом состоянии какоголибо контакта датчика в опрашиваемой группе в течение первого полупериода t, в соответствующую ему линию 4,,...,4 ток не поступает, светодиод оптронного ключа не зажигается и на соответствующий вход регистра 9 поступает высокий потенциал с вывода 14 источника постоянного напряжения. Через резистор

5,,...,! во втором полупериоде ток проходит через диоды 26,,...,26,„, стабилитроны 27,,...,27, линии

4 „ ° ..,4 связи, выпрямительные мосты 18,,...,18 и резисторы 21,, ...,21, зажигая светодиоды ключей

12 „ ...,12 . Таким образом, в течение первого периода Т при замкну1 том состоянии какого-либо контакта датчиков в соответствующей цепи ответный сигнал будет присутствовать оба полупериода

f5

55 а при разомкнутом состоянии — только во втором полупериоде

При наличии короткого замыкания в цепи какого-либо датчика, например, как показано штриховой линией на фиг. 1, ответный сигнал будет присутствовать в течение всего периода Т,, как и при нормально замкнутом состоянии контакта соответствующего датчика. Для однозначного определения состояния датчика и линии связи контролируемый объект 2 опрашивается ! во втором периоде Т, цикла опроса напряжением U q

В этом случае открывается оптронный ключ 20, управляемый соответствующим разрядом регистра 8, и сигнал опроса U,ñíèìàåìûé с второго вывода 23 трансформатора 17, поступает через резистор 6, открытые ключи 20 и 11 и соответствуюJ щую линию 3 связи к выбранной групJ пе датчиков объекта 2

При замкнутых контактах датчиков и отсутствии короткого замыкания ток положительной полуволны протекает по той же цепи, что и положительная полуволна сигнала U, и зажигает светодиоды соответствующих ключей 12,,...,1 2, в результате чего на соответствующие входы регистра 9 поступают нулевые сигналы.

При отрицательной полуволне очевидно, что светодиоды ключей 12,,..., 12 не зажигаются, так как напряжение стабилизации стабилитронов больше напряжения U и в линиях связи ответные сигналы будут отсутствовать .

При наличии короткого замыкания в цепи к светодиоду соответствующего ключа 12...,.,12 напряжение П будет припожено в течение всего периода Т, а на соответствующем входе регистра 9 постоянно будет присутствовать сигнал нулевого уровня.

При обрыве линии связи в течение всего цикла опроса на соответствующих входах регистра 9 будет постоянно присутствовать сигнал высокого уровня.

Опрос остальных групп датчиков аналогичен описанному и производится путем изменения управляющего слова в регистре 8. Полный цикл опроса всех датчиков происходит за 2п периодов частоты источника 16.

1 5 I 7051 формула изобретения

Устройство для дистанционного контроля состояния двухпозиционных объектов, содержащее на пункте конт- 30 роля источники переменного и постоянного напряжения, блок считывания информации, первый и второй регистры, первую и вторую группы оптронных ключей перВый и ВтОрОй Ограничи тельные резисторы, первую и вторую группы резисторов, трансформатор, выводы первичной обмотки которого соединены с выводами источника переменного напряжения, входы и выхо- 40 ды блока считывания соединены соответственно с входами первого регистра и с выходами второго регистра, выходы первого регистра через светОдиоды сООтВетствующих ОптрОн 45 ных ключей первой группы, а входы второго регистра через фототранэисторы соответствующих оптрониых ключей второй группы соединены с первым выводом источника постоянного

50 напряжения, второй вывод которого через соответствующие резисторы первой группы соединен с соответствующими входами второго регистра, Информация о состоянии контактов датчиков и линий связи в течение каждого полупериода цикла опроса из регистра 9 через блок 7 передается в магистраль 10. Последовательность ответных сигналов во времени позволяет однозначно определить как состояние датчиков, так и вид неисправности линии связи (см. табл.)

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществить эффективный контроль состояния двухпозиционных объектов, заключающийся в контроле состояния датчиков и обнаружения аварийного состояния линий связи (короткое замыкание, обрыв), причем контроль состояния каждого контролируемого объекта происходит эа два периода источника переменного напряжения.

Все это позволяет повысить информативность и надежность устройства.

25 первый и второй выводы вторичной обмотки трансформатора соединены с первыми выводами, соответственн первого и второго ограничительных резисторов, первые выводы фотодиодов оптронных ключей первой группы через соответствующую прямую линию связи соединены с анодами первых диодов соответствующего контролируемого объекта, каждый контролируемый объект содержит m контактных датчиков и m первых диодов, катоды которых соединены с первыми выводами соответствующих контактных датчиков, вторые Выводы одноименных контактных датчиков всех контролируемых объектов объединены по группам и подключены к соответствующим обратным линиям связи, о т л и— чающее с я тем, что, с целью повыщения информативности и надежности устройства на пункте контроля введены первый и второй оптрон .ые ключи и группа выпрямительных мостов, вторые выводы первого и второго ограничительных резисторов через фотодиоды одноименных оптронных ключей объединены и подключены к объединенным вторым выводам фотодиодов оптронных ключей первой группы, первый и второй дополнительные выходы первого регистра через светодиоды одноименных оптронных ключей объединены и подключены к первому

Выводу источника постоянного напряжения, общий вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с первыми выводами диодных мостов группы, вторые выводы которых соединены с соответствующей обратной линией связи, третьи выводы каждого выпрямительного моста группы через последовательно соединенные резистор и светодиод оптронного ключа вторых групп соединены с четвертыми выводами, на каждом контролируемом объекте введены m вторых диодов и m стабилитронов, стабилитроны и вторые диоды соединены встречно и катодами подключены соответственно к анодам первых диодов и к вторым выводам соответствующих контактных датчиков.

1517051!

Периоды частоты напряжения в цикле опросы

Состояние контакта Состояние датчика линии связи

Tf Т

Замкнут

Разомкнут

+ наличие ответного сигнала отсутствие ответного сигнала

Корректор В. Гирняк

Заказ 6394/52 Тиран 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель В. Струков

Редактор В. Бугренкова Техред П.Олийнык

Нормально

Н орм аль но

Короткое замыкание

Обрыв