Регистратор предельных значений параметров Советский патент 1983 года по МПК G05B23/02 

личении длительности записываемых процессов / в ка;кдый регистрирующий канал введены второе устройство соединения и Зс1датчик параметра, причем первый вход второго устройства сравнения подключен к. выходу первого регистра, второй вход соединен с вы5дэдом задатчика параметра а в устройство управления введены блок управления делителем частоты, пятый ключ и второй управляемый делитель частоты, причем первый и второй входы блока управления делителем частоты подключены соответственно к выходам первых и вторых

устройств сравнении всех регистрирующих каналов, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом второго управляемого делителя частоты, второй вход которого подключен к выходу блока управления делителем частоты, выход второго управляемого делителя частоты соединен с первым входом пятого ключа, второй вход которого подключен к второму выходу блока задержки, а выход пятого ключа соединен с вторыми входами вторых . ключей всех регистрирующих каналов.

РЕГИСТРАТОР ПРЕДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ, содержащий датчики аналоговых и дискретных сигналов и по числу контролируемых параметров Ц регистрирукицих каналов, каждый из которых содержит аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода дискретных сигналов, два ключа, два регистра, запоминающее устройство, цифро-аналоговый преобразователь, первое устройство сравнения и задатчик предельного значения параметра, причем выходы датчиков аналоговых и дискретных сигналов подключены соответственно к входам аналого-цифрового преобразователя и устройства ввода дискретных сигналов, выходы пооледних соединены соответственно с первым и вторым входами первого ключа, выход которого соединен с первым входом первого регистра, а выход последнего соединен с первыми вхо. ,дами второго ключа и первого устройства сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика предельного значения параметра, выход второго Ключа соединен с входом запоминающего устройства, выход которого соединен с первым входом второго регистра, а выход последнего соединен с входом цифроаналогового преобразователя, подключенного своим выходом к первому входу общего для всех регистрирующих каналов устройства отображения записанной информации, пульт управления и устройство управления, содержащее генератор тактовых импульсов, первый управляемый делитель частоты, третий и четвертый ключи и блок задержки, причем первый вы(Л ход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого управляемого делителя частоты, вто5рой вход которого подключен к первому выходу пульта управления, а первый и второй выходы первого управляемого делителя частотьа соединены с первыми входами третьего и четвертого ключей, первый вход бло bb ка задержки подключен к второму выходу пульта управления, а второП вхо; ю четвертогоключа подключен к треть35 4 ему выходу пульта управления, первый выход блока задержки соединен с вторым входом третьего ключа, а эо выход последнего соединен с вторьми входами первых регистров всех регистрирующих каналов, выход четвертого ключа соединен с вторым входЬм вторых регистров всех регистрирующих каналов, четвертый выход пульта управления соединен с третьими входами первых ключей всех регист.рирукнцих каналов, второй вход блока задержки подсоединен к выходам первых устройств сравнения всех регистрирующих каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля при уве

Изобретение относится к области контроля параметров в системах управления и может быть использова но для анализа и диагностики неисп равностей работы оборудования, например, на металлургическом производстве, а также для проведения технологических и экспериментальных исследовани1й, Известен регистратор предельных значений параметров, состоящий из датчика аналогового сигнала, пульта управления, устройства отображения записанной информации, блока управления, регистрирующего канала, который состоит из буферного усилителя, аналого-цифрового лреоб разователя, входного регистра цифр аналогового преобразователя и оперативно-запоминающего устройстда Работа регистратора организован таким образом, что запись входного сигнала в Оперативно-запоминающ устройство производится с частотой равной частоте выборки входного сигнала, с целью обеспечения необх мой точности контродя. Поэтому частота выборки входного сигнала в данном регистраторе выбрана высо кой (1,25 МГц)о При этом в ограниченной емкости памяти регистратора запишется информация за сравнитель короткий период времени l;| , Недостатками данного регистрато ра являются малый промежуток време ни, за который записывается процесс, и одяоканальностд о Для увеличения длительности .записыЕ-аемых процессов необходимо пропордионалйно увеличивать емкость памяти оперативно-запоминающего устройства регистратора. Наиболее близким по техническом решению к изобретению является регистратор предельных значений параметров, состоящий из датчиков аналоговых и дискретных сигЯЧлов, количество которых опре1.,еляется числом контролируеглых параметров и общих для всех каналов устройства отображения записанной информации, пульта управления и блок.- управления. Каждый регистрируки,ий канал содержит аналого-цифровой преобразоваTqyib, устройство ввода дискретных сигналов, два ключа, два регистра, элемент задержки, оперативно-запоминающее устройстдо цифро-аналоговый преобразователь, устройство сравнения, задатчик предельного значения параметров 2; , Недостатко/м известного устройстВа является ухудшение точности контроля при увеличении длительности записываемых процесссдао Цель изобретения - повышение точности контроля при увеличении длительности записываемых процессов, Поставленная цель достигается тем, что в регистратор предельных значений параметров, содержащий датчики аналоговых и дискретных сигналов и по числу контролируемых параметров ;э регистрирующих каналов, каждый из которых содержит аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода дискретных сигналов, два ключа, два регистра, запоминающее устройство, цифро-аналоговый преобразователь, первое устройство сравнения и задатчик предельного значения параметра, причем датчиков аналоговых .и дискретных сигналов подключены соответстззенно к входам аналогоцифрового преобразователя и устройства ввода дискретных сигналов выходы последних соединены соответственно с первым и вторым входами первого ключа, выход которого соеди нён с первым, входом первого регистр а выхбд последнего соединен с первыми входам:; второго ключа и первого устройства сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика предельного значения параметра, выход второго ключа соединен с входом запоминающего устройства, выход которого соединен с первьм входом второго регистра, а выход последнего соединен с зхором цифро-аналогового преобразователя, подключенного своим выходом к первому входу общего дг.л всех регистрирующих каналов устройства отображения записанной информации, пульт управления и устройство управления, содержащее генератор тактовых импульсов, первый управляемый делитель частоты, третий и четвертый ключи и блок задержки, причем первый выход генератора тактовых им пульсов соединен с первым входом первого управляемого делителя частоты, второй вход которого подключен к первому выходу пульта управления а первый и второй выходы первого управляемого делителя частоты соединены с первыми входами третьего и четвертого ключей, первый вход блока задержки подключен к второму выходу пульта управления, а вто-/рой вход четвертого ключа подключен к третьему выходу пульта ьтравления, первый выход блока задержки соединен с вторым входом третьего ключа, -а вьЬсод последнего соединен с вторыми входами первых регистров всех регистрирующих каналов, выход четвертого ключа соединен с вторым входом вторых регистров всех регистрирующих каналов, четвертый выход пульта управления соединен с третьими входами первых ключей всех регистрирующих каналов, вто(рой вход блока задержки подсоединен к выходам первых устройств сравнения всех регистрирующих каналов, в каждый регистрирующий канал введены второе устройство сравнения и задатчик параметра, причем первый вход второго устройства сравнения подключен к выходу первого регистра, второй вход соединен с выходом задатчика параметра, а в устройство управления введены блок управления делителем частоты, пятый ключ и второй управляемый делитель частоты, причем первый и второй входы блока управления делителем частоты подключены соответственно к выходам первы и вторых устройств сравнения всех регистриру4адкх каналов, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом второго

.управляемого делителя частоты, второй вход которого подключен к выход блока управления делителем частоты, выход второго управляемого делителя частоты соединен с первым входам пятого ключа, второй вход которого подключен к второму выходу блока задержки, а выход пятого ключа соединен с вторыми входами вторых ключей всех регистрирующих каналов,

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого регистратора; на фиг, 2 - временная диаграмма работы регистратора в режиме запиди.

Регистратор предельных значений параметров содержит датчики 1 аналоговых , датчики 2 дискретных сигналов, и регистрирующих каналов 3, каждый из которых состоит из аналого-цифрового преобразователя 4, устройства 5 ввода дискретньк сигналов, первого ключа б, первого регистра 7, второго ключа 8, запоминающего устройства 9, второго регистра 10 и цифор-аналогового преобразователя 11, задатчика 12 предельного значения параметра, первого устройства 13 сравнения, задатчика 14 параметра, второго дополнительного устройства 15 сравнения, а также общие для всех регистрирующих каналов 3 устройство 16 отображения записанной информации, пульт 17 управления и устройство 18 управления, которое состоит из генератора 19 тактовых импульсов, первого управляемого делителя 20 частоты, третьего 21, четвертого 22 ключей, блока 23 управления делителем частоты второго управляемого делителя 24 частоты, пятого ключа 25, блока 26 задержки.

Регистратор предельных значений параметров работает следующим образом.

Контролируемый сигнал с датчика 1 аналоговых и датчика 2 дискретных сигналов поступает в регистрируквдий канал 3 регистратора на входы аналого-цифрового преобразователя 4 и устройства 5 ввода дискретных сигналов Код с выхода аналого-цифрового преобразователя 4 или устройства 5 ввода дискретных сигналов с помощью первого ключа 6 подается на вход первого регистра ,7 Частота, с которой производится запись входных сигналов в первый регистр 7, определяет частоту выборки входного сигнала,- Частота выборки входного сигнала для контроля формируется генератором 19 тактовых импульсов устройства 18 управления и задается с пульта 17 управления с помощью первого управляемого делителя 20 частоту. Эта чаг стота выбирается исходя из услови обеспечения необходимой точности контродяеКонтроль входного сигнал производится в устройствах 13 и 1 сравнения, путем сравнения поступ шего сигнала со значениями уставок, задаваемых задатчиком 12 пре дельного значения параметра и задатчиком 14 параметр;а. Значение уставки задатчика параметра выбир ется исходя из условия,, что данно значение уставки должно быть боль ше или равно номинальному значени контролируемого сигнала, но меньш предельного значения контролируемого параметра, например, при контроле тока электродвигателя слябинга 1150 Карагандинского металлургического комбината предель ное значение контролируемого тока считается равным 2,75 номинального тока, тогда значение.уставки задатчика 14 можно выбрать, напри мер, равным 2,5 номинального ток.а Сигнал с вьлхода первого регист ра 7 записывагэтся в запоминающее устройство ,9- Частота выборки вход ного сигнала записи в запоминающее устройство 9 регулируется импульсами с генератора 19 тактовых импульсов с помощью второго управл емого делителя 24 частоты, пятого ключа 25, блока 23 управления дел телем частоты и второго ключа ,8. На фи.г 2 приведена временная диаграмма работы одного канала ре гистратора в режиме записи, при этом 1 (t) - контролируемый параметр, например ток двигателя; значение уставки задатчика 12 предельного значения параметра равное, например, 2,75 номинального тока двигателя; Ijj,/, значение уставки задатчика 14 параметра, равное, например, 2,5 номинального тока двигателя f gj, - частота выборки входного сигнала контроля в первый регистр 7; - частота вы борки входного сигнала для записи в запоминающее устройство 9; УС1, УС2 - сигналы ка выходах устройств 13, 15 сравненияВыборка входного сигнала для ко троля осуществляется с интервалом Ai Т где f - частота выборки входного сигнала для контрол;я, Выборка входного сигнала для записи в запоминающее устройство производится в интервале времени от i до t с частотойig . , На в.1 Го Е.« ;т,.;е- запись информации в запоминающее устройство производится с интер валом 10 ii. В момент .времени ig , когда конт ролируемый параметр превысит значение уставки задатчика 14 парамет ра, на фчг„ 2 - 2,5 номинального тока, устройство 15 сравнения выдает в блок 23 управления делителем частоты сигнал превьшзения контролируемого параметра значения уставки Блок 23 управления делителем частоты оказывает управляющее воздействие на второй управляемый делитель 24 частоты, который увеличивает частоту выборки для записи в запоминающее устройство 9 до значения., на фиг, 2 - |7 3,;3, В момент времени t, когд контролируемый параметр превысит свое предельное значение, первое устройство 13 сравнения выдаст в блок 23 управления делителем частоты и блок 26 задержки сигнал возникновения аварийной ситуации. При этом блок 23 управления делителем частоты оказывает управляющее воздействие на второй управляемый делитель 24 частоты, который увеличивает частоту выборки для записи информации в запоминающее устройство 9 до значения, равного частоте выборки входного сигнала для контроля,. Одновременно сигнал возникновения аварийной ситуации с вгггхода первого устройства 13 сравнения, пэдается на вход блока 23 управления делителем частоты, котор.ый оазоешает произвести опоелеленное число записей в запоминающее устройство, задаваемое с пульта 17 управления, после чего блок 26 задержки закрывает соответственно третий и пятый ключи, запрещая тем самьи-. выборку и запись контролируемых сигналов- При этом в запоминающих устройствах 9 всех регистрирующих каналов 3 запишется информация о контролируемых параметрах как до, так и после появления аварийной ситуации. Эта информация может быть выведена на устройство 16 отображения записанной информации для анализа и диагностики неисправностейВывод информации можно производить с различной частотой, управляемой с пульта 17 управления с помощью второго регистра 10 и четвертого ключа 22 устройства 18 управления, Таким образом, предлагаемый регистратор предельных значений параметров Контролирует параметры с высокой частотой опроса входных сигналов, обеспечивающей необходимую точность Контроля пёраметрав, Частота же выборок сигналов для записи в запоминающее устройство 9 меняется в зависимости от величины контролируемых параметрав Для увеличения длительности времени регистрации процессов и рационального использования объема памяти регистратора в случае, когда контролируемые параметры находятся

в допустимом диапазоне, выборка входных сигналов для записи в память регистратора производится с большими интервалами времени (частота) ,

По мере увеличения контролируемого сигнала, частота выборки для записи в память регистратора увеличивается и достигает максимального значения в случае превыиения предельного значения.

Частоту выборки входных сигналов для записи в память регистратора в диапазоне изменения контролируемых параметров от допустимых значений до предельных можно выбрать из условия необходимой точности воспроизведения записанной информации, В случае превышения контролируемым параметром своего предельного значения, после которого может наступить авария/ записывать процесс необходимо с большой частотой, чтобы иметь возможность зарегистрировать переходные процессы, происходящие ,при аварилв

Повышение точности контроля при увеличении длительности записывавмых процессов позволяет проводить более точный анализ возникновения аварийных ситуаций и, следовательно сократить их число, повысить производительность контролируемого оборудования, сократить потери продукции и устранить последствия неполадок в работе техйологнческих агрега.тор ,