Устройство для контроля ресурса системы Советский патент 1983 года по МПК G07C3/10 

рого соеаинен с вторым входом пв{жого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго блока деления и к второму входу третьего элемента И, первый выход третьего элемента сравнения соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, второй выход третьего

элемента сравнения подключен к второму входу второго элемента И и к второму входу генератора тактсщых импульсов, вторые входы первого блока умножения, второго блока деления и второго элемента сравнения соединены с входами устройства.

Изобретение относится к автоматизации контроля и управления производственными процессами и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления технологическими процессами я производством, а также в научных исследованиях и технике, где требуется .находить значение величины запаса ограниченных ресурсов, расходуе мых сложной системой, Известно.устройство для определения испс«1Ьзования ресурса изделий, которое содержит датчики климатических услов 1Й подключенный через корректирующие звенья к интегратору, датчик времени и индикаторное устройство l , Недостатком данного устройства явля™ ется узкая область применения в силу то го, что оно не позволяет определить вели чину используемого ресурса в системе. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения оптимального значе ния времени регенерации ресурса спстемы которое содержит датчик расхода ресурса, выход которого подключен к первым входам первого элемента срешнения и первого элемента И, второй вход которого соединен с первым ах од ом первого эЛе мента сравнения, второй вход кото1Х)го подключен к выходу первого блока умножения, датчик времени, выход которого подключен к входу первого блока нелинейности и к первому входу интег жтора, второй 6rfoK нелинейности, выход которого соединен с первым входом второго блока умножения, второй вход которого подключен к выходу первого блока деления, выход второго блока умножения соединен с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого через третий блок нелинейности подкг.ючен К второму вхоцу интегратора, элемент сравнения, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен к регистрато-i ру, выход блока возведения соединен с первым входом первого блока деления, счетчик числа нарушений и второй сумматор t 2 . Недостаток прототипа заключается в том, что он служит. только для определения значения времени, когда необходимо осушесгвлять регенерацию ресурса системы, однако не позволяет определить величину запаса ресурса, выделяемого в системе для ее нормального функционирования в течение требуемого интерн вала времени. Цель изобретения - повышение информативности устройства путем определения необходимого запаса ресурса системы, процесс функционирования которой происходит в условиях воздействия различного рода возмущений, и, тем самым, обеспечения нормального функционирования системы в течение заданного времени на основе использования этого ресурса. Указанная цель достигается тем, что В устройство для контроля ресурса системы, содержащее датчик расхода ресурса, вьосод которого подключен к первым входам первого элемента сравнения и первого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом первого элемента сравнения, второй вход которого подключен к выходу первого блока умножения, датчик времени, выход которого подключен к входу первого блока нелинейности и к первому вхоау интегратора, второй блок нелинейности, выход которого соединен с первым входом второго блока умножения, второй вход которого подключен к вьсходу первого блока деления, выход второго блока умножения соеаинен с первым вхоаом первого сумматора, выход которого поцключен к первому входу второго элемента И, выход которого через третий блок нелинейности подключен к второму входу интегратора, второй элемент сравнения, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен к регистратору, выход блока возведения в степень соединен с первым входом первого блока деления, и счетчик числа нарушений введены элементы ИЛИ, третий блок умножения, датчик случайных помех, четвертый элемент И, генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, второй блок деления и третий элемент сравнения входы которого подключены соответственн к выходам второго блока деления и счетчика импульсов, который соединен с первым входом третьего блока умножения, выход которого подключен к второму входу первого блока деления, входы блока возведения в степень соединены соответственно с выходом счетчика импульсов и с вькодом элемента НЕ, выход первого блока нелинейности подключен к входу элемента НЕ и к входу второго блока нелинейности, датчик времени соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к датчи- ку случайных помех, выход четвертого элемента -через счетчик числа нарушений соединен с первым входом первого блока умножения, второй выход первого элемента сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу счетчика имимпульсов, второй вкод которого, первый вход второго элемента ИЛИ и второй вход сумматора объединены и соединены с выходом второго элемента сравнения, .;первый вход которого подключен к выходу четвертого блока нелинейности, второй выход первого элемента сравнения соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу датчика расхода ресурса, выход ко торого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключе к первому входу второго блока деления и к второму входу третьего элемента И, первый выход третьего элемента сравнения соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, второй выход третьего :элемента сравнения подключен к второму 1 входу второго элемента И и к второму входу генератора тактовых импульсов, вторые входы первого блока умножения, второго блока деления и второго элемента сравнения соединены с входами устройства. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит датчик 1 случайньк помех, датчик 2 расхода ресурса на нейтрализацию возмушений, счетчик 3 числа нарушений, датчик 4 времени, пернвый элемент И 5, первый блок 6 нелинейности, реализующий функцию (t,A первый 7 блок умножения, первый элемент 8 сравнения, пе1звый элемент ИЛИ 9, второй элемент И ID, первый блок 11 деления, третий элемент И 12, второй элемент ИЛИ 13, генератор 14 тактовых импульсов, счетчик 15 импульсов, поступающих с генератора 14 тактовых импульсов, соответствующее количество поступивших за время t возмушений, блок 16 возведения в степень, эле- мент НЕ 17, второй блок 18 умножения, второй элемент 19 сравнения, чет вертый элемент И 20, второй блок 21 деления, третий блок 22 умножения, второй блок 23 нелинейности, реализующий функцию ехр (), сумматор24, третий блок 25 нелинейности, реализующий функцию V (ts) -Я/Ч enIZ -Г-; вI интегратор 26, четвертый блок 17 нелинейности, реализующий функцию i, ) -A(t3) JI EnL- -п- 1 VJ третий элемент 28 сравнения и регитратор 29. Устройство работает следующим образом. В процессе функционирования системы а нее в каждый момент времени влияют азличные возмущаклцие воздействия, оторью выдаются датчиком 1 случайных омехой приводят к нарушениям в систее, вызывающим ее простой, и требуют ля своей нейтрализации определенный апас ресурса, который вырабатывается атчиком 2 расхода ресурса. В счетчике 3 числа нарушений подчитывается количество возмушений, пр№едших в течение заданного времени t оторое вырабатывается датчиком 4 времени. 1 Сигнал с аатчика 4 поступает на управляющий первый вхоа четвертого эле I мента И 2О, на второй вхоа которого с аатчика 1 случайных помех поступает вел чина пришедших возмущений за вре- мя Кроме того, величина fejoA датчика 4 поступает на вхоа первого блока 6 нелинейности, вычисляющего iфункцию Л (t,). Вычисленное в счетчшсе 3 значение ; числа возмущений поступает на третий ;блок 22 умножения, в котором оно умножается на величину р интенсивности i-pacxoaa ресурса на нейтрализацию едини :цы возмущений. Полученное таким об: разом значение величины ресурса поступает на первый вход элемента 8 сравнения, в котором оно сравнивается с :фактической величиной ресурса J , вы даваемого датчиком 2 расхода ресурса, В случае, когда поступившие за вре- мя возмущения требуют для своей нейтрализации величину ресурса, большую rJ, т.е. когда в элементе 8 срав«1с, г.г то сигнал нения оказывается второго выхода первого элемента 8 ;сравнения поступает на второй вход эле мента ИЛИ 13, с выхода которого управ лякнций сигнал поступает на вход датчи ка 2 расхода ресурса для выдачи им дополнительного значения сГгТ величины фактического запаса ресурса..В этом слу чае, когда фактическая величина запаса ресурса г на выходе датчика 2 оказывается достаточной для нейтрализации поступивших за время л возмущений, т.е. в результате сравнения в первом элементе 8 сравнения имеет место iot-rj v J, сигнал с первого выхода эле мента 8 сравнения поступает на управля юший второй вход первого элемента И 5 величина г с датчика 2 расхода ресурса поступает на первый вход первого .элемента И 5 и с его выхода - на вто рой вход второго блока 21 деления, а также на первый вход третьего элемента И 12, Во втором блоке 21 деления производится деление « на величину интенсивности с( расхода ресурса на нейтрализаци возмущений, поступающих на первый вход блока 21, и тем самым подсчитывается значение ( фактического числа возмущений, поступивших за время tjp,. и требующих для своей нейтрализации значение ресурса, равное г т , которое должно расходоваться с интен- сивностьюс. Одновременно с первого 676 выхода первого элемента 8 сравнений управляющий сигнал поступает на первый вход первого элемента ИЛИ 9 и с его выхода на первый вход генератора 14 тактовых импульсов, который с тактовой частотой выдает импульсы, соответствутощие поступающим за время возмущакяцим воздействиям, которые накапливаются в счетчике 15 и поступают на первый вход блока 16 возведения в степень, где инвертированная в элементе НЕ 17 величина Л{,„..) возводится 1 с / J ,в степень i, т.е. имеет место Л Кроме того, с выхода счетчика 15 величина i поступает на вход третьего блока 22 умножения, где считывается факториал i, т.е. 1. ,а также на второй вход третьего элемента 28 сравнения, где происходит сравнение )«,с величиной i. Если оказывается, что i , то управляющий сигнал с второго выхода третьего элемента 28 сравнения поступает на второй вход генератора 14 тактовых импульсов, останавливая его, а также на управляющий первый вход второго элемента И 10. Когда оказьвается, 4Toijp7i, то сигнал с первого выхода третьего элемента 28 сравнения поступает на второй вход первого элемента ИЛИ 9 и с его выхода на первый вход генератора 14 тактовых импусов для вьщачи очередного импульса. С выхода блока 16 возведения в степень значение A t-joA поступает на второй вход первого блока 11 деления, на первьй вход которого поступает с третьего блока 22 умножения значение величины i /. С выхода первого .блока .11 деления значение величины 3 У-ЪСЯА) поступает на второй вход В1хэрого блока 18 умножения, в котором уао умножается на значение величины е л) поступающее с выхода второго блока 23 нелинейности на первый вход второго блока 18 умножения. Вычисленное во втором блоке 18 множения значение величины f g-Я оступает на второй вход сумматора 24, а первый вход которого подается сигнал, станавливающий его в нулевое состояние еред началом работы. В сумматоре 24 о мере расходования ресурса на нейтра-. изацшо возмущений, т.е. до вьшолнения условия i. , будет нйкапливаться значение величины г() ,с W -Я(з) в I которое с выхода сумматора 24 поступает на второй вхоа второго элемента И10 В случае поступления на-первый вхоа второго элемента И 10 управляющего сигнала (когда оказывается вьтолненнь1м условие ). с выхода второго элемен та И 10 вычисленное в первом сумматоторе 24 значение величины (Зад) ЗОА) (ЗОА) -,е поступает на вход третьего блокэ 25 нелинейности, реализующего функцию ,,„- Г %-1е-«-, 150.: и на вход четвертого блока 27 нелинейности, реализующего функцию ,А;/«Ф Ч) -Я(,.) X е31 / , т.е. вычисляющее значение вероятности -, P(iJ , значение которой с выхода четвер того блока 27 нелинейности поступает н первый вхоц второго элемента 19 сравнения, в котором оно сравнивается со значением заданной вероятности Р, поступающим иа второй вход второго элемента 19 сравнения. В случае, когда оказывается, что P(tK первого выхода второго элемента 19 сравнения управляющий сигнал поступает на первый вход второго элемента ИЛИ 13, ег выход - на вхоц датчика 2 расхода ресурса на вьщачу дополнительного значения бвличины ресурса, а также устана&ливает необходимые элементы 15 и 24 устройства в исходное (нулевое) состояние. Если во втором элемекте 19 сраптюния окажется, что P( , то с его второго выхода управляющий сигнал поступает на второй вход третьего элемента И 12, с выхода которого снимается поступающее на его первый вхоа через элемент И 5 с выхода датчика 2 расхода ресурса но-. обхоаимое значение величины г (t запаса ресурса. Значение величины (tJ,запаса подается на вход регистратора 20, являющегося выходом устройства. Работа устройства на этом заканчивлется. Изобретение позволяет предотвратить ущерб за счет недопущения срыва запланированных работ, а за счет более экономичного использования ресурса в системе. Экономический эффект от ого внедрения можно оценить величиной стоимости предотвращенного ущерба за счет недопущения простоя системы. Таким образом, при этом необходимо различать два случая; 1.При определении запаса ресурса оказалось заниженным значение f tpCtjQ,), В этом случае система будет работать при-Ь .tjj5,, что повлечет срыв запланированных работ, и ущерб определится выражением ,, рце Ci - стоимость ущерба от невыполнения i -и работы; , если i-я работа выполнена; R 1, если i-я работа не выполнена, 2,При определении запаса ресурса оказался завышенньгм (pi з,ай) Тогда после функционирования системы в течение времени остается неизрасходованной некоторая величина А ресурса. В этом случае ущерб определяется выражением , где С - стоимость ед1шицы ресурса, выделяемого в системе.