Устройство для контроля параметров Советский патент 1986 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля технологических параметров различных объектов.

Цель изобретения - повьпиение точности контроля.

На фиг.1 представлена блок-схема .устройства; на фиг.2 - схема вычита- теля; на фиг-3 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство СФИГ.1) содержит датчики 1 - 1,;, преобразователи 2 - 2, первьй коммутатор 3, масштабирующий блок 4, сумматор 5, второй коммутатор 6, аналого-цифровой преобразователь 7, вычитателЬ 8, компаратор 9, первый -блок 10 памяти (память уставок), регистр

блок 12 регистра20

дни, пульт 13, триггер 14, тактовый генератор 15, второй блок 16 памяти (память управляющих слов),первый элемент ИЛИ 17, первый счетчик 18 1-мпульсов (счетчик адреса) , второй элемент ИЛИ 19., блок 20 сигнализадии, 25 блок 21 выбора канала, второй счетчик

22импульсов . (счетчик релшма)., Вычитатель (фиг.2) содержит первый

23и второй 24 регистрЫзУзел 25 вычитания, третий регистр 26, 27„ , 27з и 28-, выход 29.

входы

27

Г

, i./ ii /-t, выход

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройства с выхода пульта 13 выдается импульс, Сброс, который поступает на управ- ляюидш вход счетчика 18 непосредственно, а счетчика 22 - через элемент ИЛИ 17 и устанавливает их в исходное нулевое состояние. Кроме того, этот сигнал через элемент ИЛИ 19 поступает на R-нход триггера 14, устанавливая на его выходе нулевой потенциал, который поступает на управляющие входы генератора 15 тактовых импульсов и блока 16 памяти, запрещая тем самым их работу.

При поступлении с другого выхода пульта 13 управления импульса Пуск начинается работа устройства. Этот импульс поступает на S-вход триггера 14, устанавливая его выход в единичное состояние и разрешая работу генератора 15 и блока 16 памяти. Импульсы с выхода генератора 15 поступают на счетный вход счетчика 22 им пуль- сов.Кодовые комбинации с выхода счет чика 22 импульсов поступают на адресные входы блока 16 памяти. Частота

O

5

0

5

следования тактовых импульсов с генератора 15 учитывает быстродействие блоков, для которых данное управляющее слово предназначается. Временные диаграммы работы устройства приведены на фиг.З. По коду адреса, выработанного счетчиком 22, блок 16 выдает на свои выходы управляющие слова.Установленная в счетчике 18 кодовая ком-- бинадия подается на адресньм вход блока 21 выбора канала, с выхода которого на управляюп ий вход первого коммутатора 3 поступает управляющий сигнал,подключая через функциональ- ньш преобразователь 2 выход, датчика 1 первого канала к выходу первого коммутатора 3. Одновременно код счетчика 18 поступает на адресный вход блока 10 памяти, где хранятся верхние и нижние границы поля допуска контролируемого параметра, и на вход регистра 11, в который он записывается с приходом управляющего сигнала с соответствующего выхода блока 16, Выходной код счетчика 18 остается неизменным в течение контроля по данному параметру (датчику).

На первом этапе контроля по данному параметру сигнал .с выхода датчика 1 через преобразователь 2 и первый ко14мутатор 3 поступает на масштабирующий блок 4 и через второй коммутатор 6 - на вход аналого-цифрового преобразователя 7, который запускается управляюидим сигналом с выхода блока 16 памяти. Код, пропорци- опальный контролируемому параметру с выхода аналого-цифрового преобразователя 7, поступает на вход вычи- тателя 8, где по сигналу с выхода 27 блока 16 памяти записывается в регистр 23.

На втором этапе сигнал с выхода датчика 1 через преобразователь 2 и первый коммутатор 3 поступает на первый вход аналогового сумматора 5, а на второй вход, которого поступает сигнал с выхода масштабирующего блока 4. Выходной сигнал сумматора 5 через второй коммутатор 6 по управляющему, сигналу, поступившему с четвертого выхода блока 16, поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 7, который че- ,5,5 рез время, соответствующее быстродействию блоков, запускается сигналом с первого выхода блока 16.Выходной код аналого-цифрового преобразователя 7 поступает на вход вычи30

35

40

45

50

31

тателя 8 и с приходом стройирующего сигнала по линии 27 записывается в регистр 24. Выходы регистров 23 и 24 подключены к входам блока 25, выходной код которого, равньй разно- сти кодов в регистре 23 и 24, поступает на вход выходного регистра 26 и с приходом управляющего сигнала- по линии 27 с выхода блока 16 памяти заносится в него. Разностный код с выхода регистра 26, являющегося выходом вычитателя 8, поступает на первьй информационньм вход компаратора 9, на второй вход которого из блока 10 памяти поступают значения уставок по контролируемому параметру По сигналу разрешения, .поступающему на управляющий вход с выхода блока 16 памяти, в блоке 9 производится сравнение выходного кода вычитателя 8 и уставок, поступающих с блока 10 памяти. Если контролируемьй параметр находится в пределах допуска, то по сигналу Конец сравнения, поступающему с первого управляющего выхо- да компаратора 9 на первьй управляющий вход регистра 11, производится запись результата сравнения в регистр 11. Таким образом, в регистр 11 записан код, соответствующий номеру подключенного датчика, а также результат сравнения. Затем регистр 11 выдает на управляющий вход блока 12 регистрации сигнал Готовность, и при наличии разрешающего сигнала, поступающего с управляющего выхода блока 12 регистрации, номер датчика и результат сравнения из регистра 11 поступают на информационньй вход блока 12 регистрации, где производится регистрация результата контроля.

По сигналу Конец формата, поступающему с второго управляющего выхода регистра 11 на счетный вход счетчика 18 и через второй вход элемента ИЛИ 17 - на управляющий вход счетчика 22 и свидетельствующему о регистрации последнего символа, производится .наращивание содержимого счетчика 18 на единицу и сброс в начальное со стояние счетчика 22. -При этом на выходе счетчика Т8 формируется код адреса следующего да.тчика (параметра), который поступает на блок 21 выбора канала, выходной код которого управ- ляет первым коммутатором 3, коммутируя цепь контроля данного параметра. В дальнейшем процесс контроля осуществляется аналогично описанному.

84

В случае выхода контролируемого параметра за пределы поля допуска компаратор 9 дополнительно с второго управляющего выхода вьщает сигнал Негоден, который поступат на вход блока 20 сигнализации, а также на второй вход элемента ИЛИ 19, сбрасывая триггер 14 в нулевое состояние и тем самым запрещая работу тактового генератора 15. Запуск устройства для продолжения контроля в этом случае осуществляется путем вьщачи с пульта 13 управления сигнала Пуск. Предположим, что сигнал, поступающий на входы сумматора 5 и масштабирующего блока 4, имеет значение х. Тогда, учитывая аддитивную погрешность аналого-цифрового преобразователя 7, которая имеет значение л, код,,записанньй после первого этапа в регистр 23,имеет вид

N, (х + Л) k.

где X х- k, - сигнал на выходе

масштабирующего блока 4;

k, - коэффициент передачи аналогогцифрсвого преобразователя 7. Код, записанньй после второго этапа в регистр 24, имеет вид

N С (х + х) + л k.

где (х + X,) - сигнал на выходе сумматора 5.

Исходя из этого, код на выходе вычитателя 8 можно представить так

N N, - N k, (х + X, +й) - - (х +Д ) k.,- X

Таким образом, код контролируемого параметра не содержит аддитивной погрешности аналого-цифрового преобразователя 7, что noBbmiaeT точность устройства.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров , содержащее п датчиков, соединенных выходами с входами соответствующих преобразователей, подключенных выходами к информационным входам первого коммутатора, связанного управляющим входом с выходом блока выбора

канала, подключенного входом к первому информационному входу регистра, к входу первого блока памяти и к выходу первого счетчика импульсов, соединенного управляющим входом с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ и со сбросовым выходом пульта, подключенного пусковым выходом к S-входу триггера, связанного R-входом с выходом второго элемента ИЛИ, а выходом - с управляющим входом BTOjjoro блока памяти и с входом тактового генератора, соединенного выходом со счетным входом второго счетчика импульсов,подключенного уп равляющим входом к выходу первого элемента ИЛИ, а выходом - к адресному входу второго блока памяти,соединенного первым, вторым и третьим выходами соответственно с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя , с управляющим входом компаратора и с первым управляющим входом регистра, подключенного первым выходом к входу блока регистрации, соединенного выходом с вторым управляющим входом регистра,подключенного третьим управляющим входом к управляющему выходу компаратора, вы-

Ш

15

20

25

ходом - к второму входу первого элемента ИЛИ и к счетному входу первого счетчика импульсов, а вторым информационным входом - к первому выходу компаратора, связанного вторым выходом с входом блока сигнализации и с вторым входом второго элемента ИЛИ, а первым информационным входом- с выходом первого блока памяти, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены сумматор, масштабирующий блок, второй коммутатор и вычи- татель, подкл оченный выходом к второму информационному входу компаратора, управляющим входом - к пятому выходу второго блока памяти, а входом- к выходу аналого-цифрового преобразователя, соединенного входом с выходом второго коммутатора, связанного управляющим входом с четвертым выходом второго блока памяти, первым информационным входом - с выходом сумматора, подключенного первым входом к выходу первого коммутатора и к входу масштабирующего блока, а вторым входом - к выходу масштабирующего блока и к второму информационному входу второго коммутатора.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для автоматического контроля технологических параметров различных объектов. Целью изобретения является повышение точности устройства. Цель изобретения достигается исключением влияния на точность устройства аддитивной погрешности аналого-цифрового преобразователя. Устройство содержит датчики, преобразователи, два коммутатора, сумматор, аналого-цифровой преобразователь, вычитатель, компаратор, пульт, триггер, два элемента ИЛИ, два блока памяти, два счетчика,блок выбора канала, блок сигнализации,регистр, блок регистрации,масштабирующий. блок. Положительный эффект достигается за счет введения в устройство сум матора, масштабирующего блока,второго коммутатора и вычитателя. 3 ил. с € (Л ю vj со 00

2

ЯЖ

Фиг. 2