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

1 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля технологических процессов, характеризующихся несколькими параметрами.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства за счет параллельного измерения нескольких параметров и совмещения в одном цикле измерения и контроля параметров.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит датчики 1.1- 1.п параметров, нормализующие прербг разователи 2.1-2.П, блоки 3.1-З.п сравнения, первые формирователи 4.1-4.П импульсов, генератор 5 импульсов, счетчик б импульсов, цифро- аналоговьш преобразователь 7, блок 8 памяти, блок 9 регистрации.

Блок 9 регистрации содержит вто- рой формирователь 10 импульсов, элементы ИЛИ 11, регистр 12, элемент 13 индикации, кнопк у 14 Сброс.

Устройство работает следующим образом.

Датчики 1,1-1.п параметров задают значения п параметров контролируемого технологического процесса через нормализующие преобразователи 2.1-2.П на входы блоков 3.1-З.п сравнения , которые сравнивают сигналы от датчиков 1.1-l.n со ступенчато возрастающим сигналом, поступающим с выхода ЦАП 7. Ступенчато нараста- ющи11 сигнал на выходе ЦАП 7 формируется путем задания на его входы нарастающих кодов со счетчика б , подсчитывающего импульсы генератора 5 .

Генератор 5 после запуска устройства в работу может осуществить один цикл опроса датчиков 1.1-l.n, задавая на вход счетчика 6 импульсы

, P,,(,(t)2) - Норма, Р, (x,(t))j P,.j(,(t): 3) - Допуск +,

- Авария,

P,,(k,(t) 3

P«(x,(t))

) Р«(1 x,(t)6

LPi, (x.j(t) 3)

Р, (x,(t))

ГР„(О,ХЗ() 3)- Авария, , (t) 3) - Норма.

Каждому состоянию Pj(xj(t)J соответствует своя кодовая комбинация, причем состояния .Норма кодируются

2805772

в количестве 2 (где m рядов счетчика 6).

- число раз

5

0

5

0

0

Однократное измерение параметров всех п датчиков 1.1-l.n заключается в том, что с выхода ЦАП 7 задается зталонный уровень сигнала, а все блоки 3.1-З.п сравнивают с этим уровнем уровни контролируемых сигналов.

В связи с тем, что в устройстве имеется п блоков 3.1-З.п сравнения, а счетчик 6 имеет m выходов, всего возможно 2x2 различных сочетаний кодов на выходах блоков 3.1-З.п и выходе счетчика 6, причем каждое сочетание кодов однозначно определяет состояние технологического процесса по всем его п параметрам.

Например, при п 3, m 2 может быть составлена таблица из 2 32 строк, соответствующих различ- ным состояниям на выходах блоков 3.1- З.п и счетчика 6.

Если предварительно проанализировать все возможные сочетания контролируемых состояний параметров и информацию об этом занести в ячейки блока 8 памяти, адрес которых определяется состоянием выходов блоков 3.1-З.п сравнения и выходов счетчика 6 , то в процессе контроля на выходе блока 8 памяти выставляется ин- . формация о состоянии параметров.

Например, имеем контролируе- 5 мых нормализованных величин параметров Xj(t), где i т 1, 2, ..., п, с диапазоном изменения О Xj(t)i 4, цифроаналоговый преобразователь 7 разрядностью , который вырабатывает уровни Uj напряжения U 1; и2 2;. и, 3; U4 4. Пусть контролируемая .величина X;,(t) свидетельствует о следующих состояниях Р(xj(t)) контролируемых процессов:

P,,(,(t) P,.j(,(t):

P,,(k,(t) 3

) 1) .. Авария, Р«(1 x,(t)6 3) - Норма, - Авария,

Pi, (x.j(t) 3)

комбинациями, состоящими только из нулей. Например

Г„ (05x,(l:) 2) r,j2 с X, (t) :) P(x,(t) 3)

P,,(,,(t) с 1) ) 3) P,,(x,(t) 3)

,,0t.x,(t).- 3) P.Cx, (t) 3)

- Норма -00,

- Допуск ,

- Авария -10,

- Авария -1,

- Норма -О,

- Авария -1,

- Авария -1,

- Норма -0.

Структура информационного слова на выходе блока 8 памяти для данного примера будет следующей:

- номера разрядов блока памяти.

-код Р, (x,,(t)),

-код Р,, ()),

- код P CxjCt)).

Код с выходов формирователей 4.1-4.П импульсов и код на выходе счет-чика 6 являются адресом ячейки блока памяти. В ней хранится код состояния P;; (xj (t)) процессов, для которых значение величины x;(t) сов- падает со значением на аналоговом выходе ЦАП 7, а остальные разряды данной ячейки блока 8 памяти содержат нули, что соответствует коду состояния Норма для параметров, величины ) которых равны величинам на аналоговом выходе ЦАП 7 (столбцы Лд-Дэ таблицы).

Блок 8 памяти представляет собой, например, постоянное запоминающее устройство, программирование которого в соответствии с целями контроля осуществляется до начала рабо- .ты устройства по таблице. После подключения питающего напряжения сигнал от кнопки 14 Сброс устанавливает в исходное состояние регистр 12, что соответствует состоянию Норма для всех контролируемых параметров. Тактовая частота с генератора 5 импульсов поступает На счетный вход счетчика 6. Информационный выход счетчика управляет работой ЦАП 7 и поступает на младшие адрес- ные входы блока 8 памяти. Кванто- ваный нарастающий сигнал с выхода ЦАП 7 поступает на входы блоков 3.1-З.п qpaвнeния, к другим входам

которых подключены выходы нормализаторов 2.1-2.П, на входы которых

15 поступают сигналы от датчиков 1.1- 1.П. При совпадении уровней сигналов с нормализатора 2.1 и ЦАП 7 на выходе соответствующего блока 3.1 сравнения появляется сигнал 1,

0 передний фронт которого запускает формирователь 4.1 импульсов. Последний вьфабатьгеает одиночный импульс, длительность которого меньше или равна периоду следования импуЛьсов

5 тактового генератора 5. Сигналы с выходов формирователей 4.1-4.П импульсов поступают на старшие адресные входы блока 8 памяти. В результате для каждого параметра, опреде0 ляемого, например, датчиком 1.1, в определенный момент времени срабатывает/ блок 3 1 и вьщает на выходе -1, что свидетельствует о том, что на выходе ЦАП 7 имеется измерен5 ное аналоговое значение этого параметра код которого установлен на счетчике 6. В зависимости от суммарного значения параметра (кода счетчика 6) и срабатывания блока 3,

0 которые вместе с сигналами с других блоков 3.J определяют адрес ячейки блока 8, из этой ячейки извлекается заранее подготовленная информация (DIJ -D ) о годности данного парамет5 ра при его полученном на счетчике 6 значении. Результаты данного текущего такта контроля, считанные из ячеек Dp-Dg блока 8 памяти, поступают на вход 9 регистрации, где, 0 пройдя через элементы ИЛИ 11, поступают на информационные входы регист- jpa 12. Запись информации в регистр 12 происходит по сигналу от формирователя 10 импульсов, запуск которого осуществляется по сигналам генератора 5 импульсов. На входы элементов ИЛИ 11, кроме информационных выходов блока 8 памяти, подключены информационные выходы регистра 12.

. За счет этого обеспечивается перезапись в регистр 12 в (i+1)-M такте работы устройства (с его же выходов) логических единиц, имеющихся в регистре 12 в i-м такте работы устройства, что обеспечивает накопление в регистре 12 логических единиц, наличие которых свидетельствует об отклонении контролируемых параметров от нормы. В конце цикла опроса, т.е. через 2 тактов, код, записанный в регистре 12, индицируется элементом 13 индикации.

В результате за один цикл смены , кодов в счетчике 6 блоками 3.1-З.п производится сравнение значений всех параметров, поступающий от датчиков 1.1-1.П, с эталонными значениями, поступающими с ЦАП 7. На выходах блоков 3.1-З.п формируется сигнал, соответствующий измерению значений параметров. Одновременно за счет считывания информации из блока 8 о годности параметров- производится их контроль.

Таким образом, за счет введения формирователей 4 и новых связей устройство обеспечивает параллельное измерение параметров технологического процесса и совмещение цикла измерения параметров с циклом контроля, что существенно повышает быстродействие предлагаемого устройства относительно известного,в котором циклы измерения и контроля разнесены во времени, а измерение производится последовательно по каждому из п параметров . .Формула изобретения

1 . 5 стройство для контроля параметров, содержащее блок памяти, блок

5

0

5

0

5

0

регистрации и датчики параметров, соединенные выходами через нормализующие преобразователи с первыми входами соответствующих блоков сравнения, генератор импульсов, соединенный выходом со счетным входом счетчика импульсов, соединенного информационными выходами с входами цифроанало- гового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства за счет параллельного измерения нескольких параметров и совмещения по времени измерения и контроля параметров, в него введены первые формирователи импульсов, соединенные входами с выходами соответствующих блоков сравнения, выходами - с соответствующими старшими адресньми входами блока памяти, соединенного младшими адресными входами с выходами счетчика импульсов, выходами - с первыми входами блока регистрации, соединенного вторым входом с выходом генератора импульсов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок регистрации содержит элементы ИЛИ, первые входы которых являются первыми входами блока регистрации, выходы соединены с соответствующими информационными входами регистра, соединенного выходами с вторыми входами соответствующих элементов И.ПК, и с входами элемента индикации, установочным входом через замыкающие контакты кнопки Сброс - с общей шиной устройства, синхровходом - с выходом второго формирователя импульсов, вход которого является вторым входом блока регистрации.

Редактор И. Рыбченко

Составитель Н. Главизнина

Техред И.Попович,, Корректор С. Шекмар

Заказ 7065/52Тираж 836Подписное

ВНИИПИ Государственного ко митета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, yjr. Проектная, 4

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля технологических процессов, характеризующихся несколькими параметрами. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства за счет парал- - лельного измерения нескольких параметров и совмещения во времени измерения и контроля параметров. Устройство содержит датчики параметров, нормализующие преобразователи, блоки сравнения, формирователи импульсов, генератор, импульсов, счетчик импульсов, цифро-аналоговый преобразователь, блок памяти, блок регистрации. За. счет введения формирователей импульсов и новых связей обеспечивается параллельное во времени измерение нескольких параметров и совмещение в одном цикле измерения и контроля параметров , что существенно повышает быстродействие устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. (Л ND 00 СП sj sl