Устройство для контроля исправности исполнительного органа Советский патент 1987 года по МПК G05B23/02 

1318993

5 усилителей, блок 6 развертки кода, задатчик 7 сигналов. Блок 6 содержит набор соединенных регулярными связями одинаковых каналов, каждый из которых соответствует одному разряду кода и включает элемент ИШ 8, триггер 9 и элемент И 10. Устройство снабжено контрольными входом и выходами. Сечения проходных отв€фстий клапанов пропорциональны значениям р-кода Фибо1

Изобретение относится к области автоматического контроля и может быть использовано для диагностики исполнительных органов, в частности клапанов управления расходом жидкости или газа

Целью изобретения является упрощение процесса диагностирования неисправностей клапанов и каналов управления ими.

Сечения проходных отверстий клапа- нов выбираются пропорционально весам известного двоичного р-хода Фибоначчи, а управляющий код., подаваемьй на устройство развертки кода, является двоичным р-кодом Фибоначчи, веса разрядов которого задаются следующей рек- курентной формулой:

0при КО

1при

1(1)Ц

(l-1)(l-p-1) при ,

(1)

где р - заданное натуральное число; 1 - номер разрядного двоичного

р-кода Фибоначчи;

(/р(1) - вес разряда р-кода Фибоначчи. Под р-кодом Фибоначчи натурального числа понимается его-представление в виде

hri

), Р-0

(2)

где ар - двоичная цифра,- значение

кода в 1-м разряде; п - число двоичных разрядов

р-кода Фибоначчи. Рекуррентная формула (2) порождает при различных р следующие ряды чисел.

наччи, что обеспечивает резервирование каждого клапана со степенью ниже двукратной. Устройство позволяет упростить процесс диагностирования каналов управления клапанами и дает возможность развертывать разряд кода, соответствующий неисправному клапану, в два младших разряда без изменения суммарного расхода. 2 з.п. ф-лы. 1 ил, 1 табл.

Зависимость ч(1) от р представлена в таблице.

5 Р

ППМЗЖШ Е

1 1 1 2 3 5 8 13 2134 55 89

21 1 12346913 19 28

3111123457 10 14

11111111111

0

5

0

5

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 клапанов и блок 2 датчика положения клапанов, блок 3 сравнения, блок 4 электромеханических преобразователей, блок 5 усилителей, блок 6 развертки, задатчик 7 сигналов, элементы РШИ 8, триггеры 9, элементы И 10, входы 11 блока 6, число которых равно числу разрядов кода, выходы 12 блока 6 развертки, контрольный вход 13 блока 6 развертки, единичный выход 14 триггера 9, единичный вход 15 триггера, нулевой выход 16 триггера 9.

На чертеже представлена структурная схема блока развертки, соответствующая значению параметра кода Фибоначчи и числу разрядов кода . В общем случае (для любых значений р и 1) блок развертки содержит 1 однотипных клапанов, каждый 1-й из которых предназначен для развертки единицы (1-1)-го и (1-р- -1)-го разрядов согласно соотношению ( t) .

Работа устройства характеризуется тремя режимами.

1, Режим номинального функционирования .

Управляющий код, подлежащий отра- ботке, подается на входы 11 блока 6 развертки кода. При этом элементы ИЛИ 8 и единичные входы 15 триггера 9, соответствующие каналам, на которые подана 1, переводятся в еди- ничное состояние, и с выхода 14 триггеров 9 управляющий код подается на входы блока усилителей, при этом блок 4 электромеханических преобразователей преобразует электрическую энергию в поступательное движение приводом блока 1 клапанов.

С выходов блока 2 датчиков положения клапанов сигналы поступают на

первую группу входов блока 3 сравне- 25 и до развертки кода, поскольку исходния, на вторую группу входов которого поступают сигналы с выходов блока 6 развертки. Если все клапаны работоспособны, то на всех выходах блока 3 сравнения установится нулевой уровень логического сигнала. Сигналы с выходов блока сравнения являются сигналами исправности клапанов. Величина выходного потока определяется суммой потоков, образованных ,r выхода блока 6 на вход блока 5 усиликлапанами открытых пропускных сечений. Если управляющий код приведен к нормальной форме, то все 1 кода разделены не менее, чем р нулями. Это свойство позволяет выполнить контроль цепи от управляющей ЦВМ до блока клапанов.

2. Режим контроля и диагностики.

На регулятор расхода подается код.

телеи подается код: Разряд 765 Исходный код О 1 1

4 О

3 О

40

Развернутый код О

1011

2 О О

1

О О

-v 13+5+3 21

После подачи третьего импульса на

соответствующий значению веса стар-45 вход 13 с блока 6 на вход блока уси- ш$го разряда. Пусть, например, на лителей подается код: входы 11 блока 6 подан код, соответ-. вующий 21-й единице расхода, т.е.

1 В режиме контроля и диагностики на

--13+5+2+1 21

При этом после каждого импульса контроля на выходах блока 3 появляют- контрольный вход 13 подается сигнал ся сигналы состояния (Исправен, развертки кода, представляющий собой , Неисправен) соответствующих клапанов и блоков 4 и 5.

В процессе развертки кода, сооткороткий импульс, длительность которого равна длительности переходного процесса в элементах И 10. Этот имветствующего старЕ1ему разряду, пог

3189934

пульс подводят к появлению единичного сигнала на выходе элемента И 10

канала старшего седьмого разряда, в котором записана 1 кода 1000000,. что приводит к перебросу триггера 9 канала старшего разряда в нулевое состояние, а через элемент ИЛИ 8 каналов двух предыдущих разрядов, это приводит к перебору в этих каналах триггеров 9 в единичное состояние:

й

7 6

1 О

5 О

3 О

1

О

О

01 1 .0 о о о о

Если клапаны срабатывают должным образом, то на выходах блока сравнения устанавливается логической О (т.е. сигнал о том, что сработали те клапаны, на которые подан сигнал 1 с блока развертки). В результате развертки кода по окончании переходных процессов расход будет таким же, как

ньш код (1 0000000) соответствует 21-ой единице расхода, развернутый код (О 1 10000 0) л-13 +8 21. В первом такте операции контроля и диагностики на первом, третьем и четвертом входах элемента И 10 пятого разряда блока развертки появляются разрешающие потенциалы: после поступления на вход 13 второго импульса с

телеи подается код: Разряд 765 Исходный код О 1 1

4 О

3 О

0

Развернутый код О

1011

2 О О

1

О О

-v 13+5+3 21

После подачи третьего импульса на

О О

50

ветствующего старЕ1ему разряду, последовательно изменяют состояние О на 1, затем 1 на О усилители блока 5, электромеханические преобразователи блока - и клапаны 1 всех разрядов. Отсутствие сигнала Неисправен на выходах блока 3 сравнения на всех тактах операции контроля является признаком исправности блоков 1, 4 и 5. Место неисправности локализуется с точностью до одного разряда.

3. Режим аварийного функционирования.

При обнаружении неисправного разряда существет принципиальная возможность в режиме отработки требуемых кодов производить его развертку в дв младших разряда, так что суммарный расход остается без изменения.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля исправности исполнительного органа, содержащее задатчик сигналов, блок датчиков и блок сравнения, первая группа входов которого соединена с группой вьскодов блока датчиков, входы которого подключены к входам устройства. Служащим для подключения контролируемого исполнительного органа, отличающееся тем, что, с целью упрощения процесса контроля, в устройство введен блок развертки кода,- информационные входы которого соединены с выходами задатчика сигналов, а выходы - с выходами устройства, . служащими для подключения контролиру мого исполнительного органа и с втоСоставитель В.Воронков Редактор А.Ворович Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 2509/41 Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

- 189936

рой группой входов блока сравнения, причем контрольный вход блока развертки кода является контрольным входом устройства, а группа выходов с блока сравнения является группой конт- рольньк выходов устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок развертки коДа содержит 1 каналов, каж10 дый из которых состоит из элемента И, триггера и элемента ИЛИ, первый вход которого является входом блока, второй вход элемента ИЛИ каждого п-го (где п,...,) канала, кроме первого

15 и 1-го соединен с выходом элемента И (п+1)-го канала, третий вход элемента ИЛИ каждого п-го канала, кроме 1-го и (1-1)-го, подключен к выходу элемента И (п+2)--го канала, выход

20 элемента ИЛИ п-го канала соединен с установочным входом триггера п-го канала, единичный вход которого подключен к первому входу элемента И п-го канала и является п-м выходом

25 блока,, вторые входы элементов И всех каналов, кроме первого и второго являются контрольным входом блока, ;гре- тий вход элемента И каждого п-го ка

нала, кроме первого и второго соединен с нулевым выходом Tpttrrepa (п-1)- го канала, а четвертый вход элемента И каждого п-го канала, кроме первого и второго подключен к нулевому выходу триггера (п-2)-го канала.

3. Устройство по п. 1 , о т л и- ающееся тем, что исполнительный орган выполнен в виде блока клапанов.

Изобретение относится к автома- тическоку контролю и может быть использовано ДЛЯ диагностики наполнительных органов, например в пневмо- и гидротехнике. Цель изобретения - упрощение процесса диагностирования неисправностей в каналах управления исполнительными органами. Устройство содержит блок 1 клапанов, блок 2 датчиков, блок 3 сравнения, блок 4 элект- ромеханическ 1х преобразователей, блок (Л с со 00со со 00