Устройство для централизованного контроля параметров Советский патент 1985 года по МПК G05B23/02 

нен с вторым входом второго элемента И, выход третьего элемента И подключен к

входу установки в нулевое состояние триггера.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ, содержащее блок задания номинальных значений параметров, первый и второй коммутаторы, управляющие входы которых соединены с выходами дешифратора, входы которого соединены с выходами первого счетчика и с первыми информационными входами блока индикации, вторыми информационными входами соединенного с информационными выходами аналого-цифрового преобразователя, третьим и четвертым информационными входами - с выходом первого и второго блоков сравнения, а пятым информационным .входом - с выходом первого элемента ИЛИ и входом установки в единичное состояние триггера, выходом подключенного к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого подключен к счетному входу второго счетчика, вход установки в нулевое состояние которого соединен с выходом первого элемента И и входом первого счетчика, выход второго счетчика соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, вторым входом подключенного к выходу второго элемента И, первый вход которого через элемент НЕ подключен к выходу второго элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам блока заданий допустимых отклонений параметров, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого соединен с выходом первого коммутатора, и в каждом канале последовательно соединенные датчик параметра, блок унификации и вычитающий блок, к второму входу которого подключен соответствуюi щий выход блока задания номинальных значений параметров, выходы вычитающих бло (Л ков соединены с информационными входами второго коммутатора, а выходы блоков унификации - с информационными входами первого коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия устройства, в него введены третий, четвертый и пятый блоки сравнения, первый и второй блоки выделения максимального отел клонения параметра, первый и второй ключи и третий элемент ИЛИ, выход которого подключен к второму входу третьего элесо ю мента И, а входы соединены с выходами третьего и четвертого блоков сравнения, персо вые входы которых подключены к выходу второго коммутатора, а вторые входы соединены с выходами соответственно первого и второго ключей, управляющие входы которых подключены к выходу пятого блока сравнения, информационные входы ключей соединены с входами пятого блока сравнения и с соответствующими выходами первого и второго блоков выделения максимального отклонения параметра, входы которых соединены с выходами вычитающих блоков, второй выход генератора импульсов соеди

Изобретение относится к измерительным информационным системам и может использоваться в машинах централизованного контроля и регулирования.

Цель изобретения - повышение ыстродействия устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства для централизованного контроля параметров.

Устройство для централизованного контроля параметров содержит датчики 1 параметров, блоки 2 унификаций, вычитаюш,ие блоки 3, блок 4 задания номинальных значений параметров, первый 5 и второй б блоки выделения максимального отклонения параметра, первый 7 и второй 8 коммутаторы, дешифратор 9, первый счетчик 10, пятый блок 11 сравнения, первый 12 и второй 13 ключи, третий 14, четвертый 15,первый 16 и второй 17 блоки сравнения, третий 18 и второй 19 элементы ИЛИ, элемент НЕ 20, блок 21 задания допустимых отклонений параметров, аналого-цифровой преобразователь 22, блок 23 индикации, генератор 24 импульсов, триггер 25, первый 26, второй 27 и третий 28 элементы И, второй счетчик 29, первый элемент ИЛИ 30, инвертор 31, дифференциальный усилитель 32, регистр 33, преобразователи 34 и 35 двоичного кода в двоично-десятичный код, второй 36 и третий 37 дешифраторы, цифровые индикаторы 38 и усилители 39 индикации блока 23 индикации.

Датчики предназначены для преобразования технологических параметров в эдектрический сигнал, блоки 2 служат для нормализации выходных сигналов датчиков. Блоки 3 предназначены для получения отклонения текушего значения параметра от номинального. Блок 4 служит для выделения максимального положительного отклонения параметра от номинального значения. В простейшем случае блок 5 представляет собой диодную сборку, число диодов в сборке равно числу каналов, причем аноды диодов соединены с соответствуюш,ими выходами блоков 3, а катоды диодов соединены между собой и с первым входом блока 11. Блок 6 служит для выделения максимального отрицательного отклонения параметра от номинального значения. В простейшем случае блок 6 представляет собой диодную сборку, число диодов в сборке равно числу каналов, причем катоды диодов соединены с соответствующими выходами блока 3, а аноды диодов соединены между собой и с вторым входом блока 11. Коммутатор 7 предназначен для коммутации разностных сигналов с выходов блоков 3. Число ключей в коммутаторе 7 равно числу каналов. Коммутатор 7 предназначен для коммутации унифицированных сигналов с выходов блоков 2, число ключей в нем равно числу каналов.

„,,

Блок 11 предназначен для сравнения

максимальных положительного и отрицательного отклонений параметров между собой по абсолютному значению. В состав блока 11 входит инвертор 31 и усилитель 32.

Инвертор 31 представляет собой усилитель с коэффициентом усиления, равным единице, на вход которого поступает максимальное отклонение параметра от номинального значения. Таким образом, на входы усилителя 32 поступают напряжения одинаковых знаков. Усилитель 32 работает в релейном режиме, а это означает, что если напряжение на его первом входе (от блока 5) больше, чем на втором,, то на выходе усилителя 32 сохраняется высокий положительный

5 потенциал - логическая «1, если меньше, то на выходе усилителя 32 высокий отрицательный (или нулевой) потенциал- логический 0. Ключ 12 служит для подключения максимального положительного отклонения параметра от номинального значения к второму входу блока 15. Ключ 12 открыт при наличии сигнала логической «1 на выходе усилителя 32. Ключ 13 служит для подключения максимального отрицательного отклонения параметра от номинального значения к второму входу блока 14. Ключ 13 открыт при наличии сигнала логического «О на выходе усилителя 32. Блоки 14 и 15 предназначены для выработки сигналов логической «1 при равенстве текушего положительного (только блока 15) или отрицательного (только блока 14) отклонения параметров, поступаюших на первые входы блоков 14 и 15 и максимального положительного или отрицательного отклонения параметра от номинального значения.

Блоки 16 и 17 служат для выработки сигналов логической «1 при достижении текушего положительного (только блок 16) и текущего отрицательного (только блок 17) отклонения параметра значения допустимо0 го отклонения соответствующего знака; т.е.

вырабатываются логические сигналы «Больше и «Меньше.

Блок 21 предназначен для формирования и выдачи значений допустимых отклонений параметров от номинальных значеНИИ и представляет собой два источника напряжения разной полярности.

Блок 23 содержит регистр 33, предназначенный для записи, хранения и выдачи кода значения выбранного параметра и представляющий собой регистр с параллельной установкой и съемной информации, преобразователи 34 и 35 двоичного кода значений выбранного параметра и номера канала соответственно в двоично-десятичный код, дешифраторы 36 и 37 двоично-десятичного кода в десятичный позиционный код, необходимый для управления индикаторами 38, усилители 39 индикации отклонений выбранного параметра из зоны допустимых значений - «больше или «меньше, и содержащие лампы накаливания, подсвечивающие соответствующие транспаранты.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с выхода датчика 1 поступает на вход блока 2, с выхода которого унифицированный сигнал поступает на вход блока 3, где происходит вычисление разности напряжений, поступающих от блока 2 и блока 4 задания номинальных значений параметров. Разностные сигналы поступают на первый 5 и второй 6 блоки выделения максимального отклонения параметра, а также на первый коммутатор 7. Сигналы от блока 2 поступают на коммутатор 8.

При включении устройства в работу, если триггер 25 находится в состоянии «1, через элемент И 26 на счетчики 10 и 29 поступают импульсы с второго выхода генератора 24, по которым счетчик 10 через дешифратор 9 осуществляет переключение каналов в коммутаторы 7 и 8 и выполняется сброс счетчика 29 в нулевое состояние. На счетный вход счетчика 29 импульсы с первого выхода генератора 24 поступают постоянно. Если триггер 25 находится в состоянии «О, то через некоторый промежуток времени, определяемый начальным состоянием счетчика 29, с его выхода появится сигнал, устанавливающий через элемент ИЛИ 30 триггер 25 в состояние «1. Таким образом, состояние триггера 25, счетчиков 10 и 29 после включения питания определяет время переходного процесса.

С выхода блока 5 максимальное положительное отклонение параметра поступает на первый вход блока 11, на второй вход которого поступает максимальное отрицательное отклонение параметра с выхода блока 6. Блок 11 осуществляет сравнение по абсолютному значению поступающих на его входы отклонений параметров. Если

напряжение на первом входе блока 11 по абсолютному значению больше, чем на втором, то на выходе блока 11 формируется сигнал «1, по которому открывается ключ 12 и напряжение с выхода блока 5 поступает на второй вход блока 15. Если напряжение на первом входе блока 11 по абсолютному значению меньше, чем на втором, то на выходе блока 11 формируется сигнал 0, по которому открывается ключ 13 и напряжение с выхода блока 6 поступает на второй вход блока 14.

Триггер 25 в состоянии «1 разрешает прохождение импульсов от генератора 24 через элемент И 26 на счетчик 10. Коммутаторы 7 н 8 последовательно опрашивают каналы. Напряжения, пропорциональные отклонениям параметров от номинальных значений, через коммутатор 7 поступают на первые входы блоков 14-17. В момент равенства сигналов на первом и втором входах блоков 14 или 15 последние через элемент ИЛИ 18 формируют сигнал «1, подготавливающий элемент И 28. Напряжения, соответствующие отклонениям параметров от номинальных значений, сравниваются с сигналами с блока 21, поступающими на вторые входы блоков 16 и 17. При этом, если выбранное максимальное отклонение больше допустимого отклонения параметра, то на выходах блоков 16 или 17 появляется сигнал «1, который через элемент ИЛИ 19 и подготовленный ранее элемент И 28 устанавливает триггер 25 в состояние «О и запускает преобразователь 22, на вход которого через коммутатор 8 поступает напряжение, соответствующее значению параметра выбранного канала. Если максимальное отклонение параметра находится в зоне допустимых значений (ни один из контролируемых параметров не вышел из зоны допустимых значений), то на выходе блоков 16 и 17 будет «О, триггер 25 остается в состоянии «1. Устройство продолжает цикл опроса до последнего каналами и начинает новый цикл опроса каналов.

В случае выхода параметра из зоны допустимых значений сигналы «1 с выходов блоков 16 или 17 подаются на усилители 39 для индикации результатов контроля («больше, «меньше) и на регуляторы для регулирования.

Код значения выбранного параметра с выхода преобразователя 22 по сигналу «Конец преобразования записывается в регистр 33. От счетчика 10 на преобразователь 35 поступает код. адреса выбранного канала. Коды значений выбранного параметра и адреса канала через преобразователи 34 и 35 и дешифраторы 36 и 37 поступают на индикаторы 38.

На выход устройства подается адрес канала, подлежащего регулированию, благодаря чему может быть подключен соответствующий регулятор. По окончании процесса регулирования выбранного параметра на выходах блоков 16 и 17 появляется сигнал «О (Норм), подготавливающий элементы ИЛИ 19 и НЕ 20, элемент И 27. Импульс с генератора 24, проходит через элементы И 27 к ИЛИ 30, устанавливает триггер 25 в состояние «1 и сбрасывает регистр 33. Устройство продолжает цикл опроса каналов.

Если выбранный параметр не поддается регулированию, то через заданное время, определяемое максимально допустимым времене.м регулирования, на выходе счетчика 29 появляется сигнал (переполнения счетчика), устанавливающий через элемент ИЛИ 30 триггер 25 в состояние «1 и сбрасывающий регистр 33. Устройство продолжает опрос каналов.

По сравнению с известным устройством предлагаемое имеет повышенное быстродействие, определяемое только используемой элементной базой. В то время как в известном устройстве быстродействие ограничивается временем запоминания значения наибольщего напряжения, быстродействие предлагаемого устройства будет выше примерно на порядок.