Устройство для контроля параметров Советский патент 1987 года по МПК G05B23/02 

1 13

Изобретение относится к измерительным информационным системам и может быть использовано в машинах централизованного контроля И регули- рования.

Целью изобретения является повышение быстродействия и эффективности контроля приоритетных параметров.

На чертеже изображена функциональ ная схема устройства для централизованного контроля параметров.

Устройство содержит датчики 1 параметров, блоки 2 согласования, вычитающие блоки 3, блок 4 задания номинальных значений параметров, первый коммутатор 5, блок 6 вьщеления абсолютного значения сигналов, амплитудный дискриминатор 7, второй коммутатор 8, первый 9 и второй 10 бло- ки сравнения, блок 11 задания допус- . тимых отклонений параметров, первьй элемент ,ИЛИ 12, элемент НЕ 13, аналого-цифровой преобразователь 14, блок 15 индикации, генератор 16 импульсов первый триггер 17, первый 18, второй 19, третий 20 и четв ертый 21 элементы И, второй элемент ИЛИ 22, первый 23 и второй 24 счетчики, первый дешифратор 25, третий счетчик 26, второй дешифратор 27, третий коммутатор 28, регистр 29, преобразователи 30 и 31 двоичного кода в двоично-десятичный код, дешифраторы 32 и 33, цифровые индикаторы 34, блок 35 инди кации отклонений параметра из зоны допустимых значений, блоки 36 и 37 коммутации, третий элемент ИЛИ 38, второй триггер 39, пятый элемент И 40, формирователь 41 импульсов, третий блок 42 сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Все датчики разбиваются на две группы: приоритетные и неприоритет- ные, причем вычитающие блоки 3 приоритетных каналов подключаются к первым ключам коммутатора 8,

При включении устройства в работу, если триггер 17 находится в сое- тоянии 1, через элемент И 18 на счетчики 23 и 26 поступают импульсы от генератора 16 и с помощью дешифраторов 25 и 27 производится переключение каналов. Если триггер 17 на ходится в состоянии О, то через некоторый промежуток времени, определяемый начальным состоянием счетчика 24, с выхода этого счетчика

12

появится сигнал, устанавливающий триггер 17 в состояние 1.

После окончания переходного процесса (не более одного цикла) коммутатор 8 последовательно опрашивает блоки 3, начиная с первого. Если напряжение на выходе последующего блока 3 оказывается больше предыдущих (по модулю), то на выходе амплитудного дискриминатора 7 появляется сигнал, сбрасывающий счетчик 23. Коммутаторы 5 и 28 при этом устанавливаются в начальное положение.

Если за время опроса приоритетных каналов разность между текущим и номинальным значениями сигнала в каком-либо канале достигает допустимое значение, определяемое блоком 11, на выходе блока 42 сравнения появляется сигнал 1, устанавливающий триггер 39 в единичное состояние. Единичный сигнал с выхода триггера 39 поступает на первый вход элемента И 40, на второй вход которого поступает сигнал 1 от шины дешифратора 27, соответствующей последнему приоритетному каналу. Таким образом, при опросе последнего приоритетного канала единичный сигнал с выхода элемента И 40 через элемент ИЛИ 38 сбрасывает амплитудный дискриминатор 7, запрещает с помощью триггера 17 и элемента И 18 дальнейшее поступление импульсов с генератора 16 на счетчики 23 и 26, т.е. при появлении требования на обслуживание среди приоритетных каналов опрашиваются и анализируются только эти каналы. Одновременно сбрасывается в нулевое положение и триггер 39. По окончании обслуживания выбранного приоритетного канала формирователь 41 формирует сигнал сброса счетчика 26 и в начальное положение, причем этот сигнал формируется по переднему фронту сигнала разрешения прохождения импульсов генератора 16 через элемент И 18 на счетчик 26, т.е. следующий цикл опроса начинается всегда с первого канала.

Если за время опроса приоритетных каналов коммутатором 8 напряжение на выходе блока 6 ни разу не достигло допустимого значения, а следовательно, ни один приоритетный канал не требует обслуживания (вывод на индикацию и регулирование), то на выходе триггера 39 остается .сигнал О, а сигналы сброса амплитудного

дискримниатора 7 и запрета прохождения импульсов генератора 16 на счетчики 23 и 26 формируются при прохождении последней шины дешифратором 27, т.е. как в прототипе.

После сброса счетчика 23 сигналом от дискриминатора 7 коммутаторы 5 и 28 устанавливаются .в начальное положение. При дальнейшем поступлении импульсов с генератора 16 по окончании опроса либо только приоритетных каналов, либо всех каналов коммутатор 8 устанавливается либо в последнее приоритетное, либо в последнее положение, а коммутаторы 5 и 28 в пололсение N - М, где М - номер канала, в котором на данном цикле опроса было наибольшее (по модулю) напряжение на выходе блока 3; N - число каналов (датчиков), устройства. Для правильной работы устройства необходимо, чтобы блоки 3 и 2 с номером R были подключены к ключам с номером N - R +. 1 , т.е. первый вычитаюир-ш блок и первый блок унификации подключается к последним ключам коммутаторов 5 и 28, вторые блоки 3 и 2 - к предпоследним ключам коммутаторов 5 и 28 (с номером N-1) и т.д. Последний вычитающий блок и последний блок унификации подключается к первым ключам коммутаторов 5 и 28. Таким образом, находится канал с наибольшей (по модулю) разностью текущего значения параметра и его номинального значения в каждом цикле опроса среди всех каналов либо только среди приоритетных каналов.

При опросе последнего (или последнего приоритетного) канала с соответствующего выхода дешифратора 27 снимается потенциал, разрешающий прохождение импульсов с генератора 16 через элемент И 19 или через элемент И 40. Импульсы, поступающие на элементы 19 и 40 противоположны по фазе импульсам, поступающим на элемент И 18, благодаря чему сигнал на выходе элемента И 19 задерживается на время отработки последнего (или последнего приоритетного) канала.

От вычитающего блока 3 выбранного канала через коммутатор 5 наибольшая (по модулю) разность поступает на входы блоков 9 и 10 сравнения, один из которых сравнивает положительные сигналы, а другой - отрицательные. Эта разность сравнивается

41621

с сигналом блока 11 задания допустимых отклонений параметров, и если она больше допустиьюго значения, то г на выходах блока 9 или 10 пояпляется сигнал 1. 3toT сигнал через элемент ИЛИ 22 подготавливает элемент И 21 и через элемент НЕ 13 закрывает элемент И 20. При этом сигнал с эле10 мента И.Г1И 38 проходит через элемент И 21 на за-пуск аналого-цифрового преобразователя 14, на вход которого поступает напряжение, соответствующее значению параметра выбранного канала.

15 Если -ни один из контролируемых параметров не вьшюл из зоны допустимых значений, то на выходе блоков 9 и 10 будет нулевой сигнал, запрещающий через элемент РШИ 22 прохождение им0 пульсов с элемента 1-ШИ 38 через элемент Р1 21 и разрешающий их прохол-ле- ние через элемент И 20. Таким образом, в случае отсутствия выхода параметров из зоны допустимых значе1 ий

5 сигнал с выхода элемента И 20 через элемент ИЛИ 12 устанавливает триггер

17 в состояние

обеспечивая с.пе

дующий цикл опроса капалов.

В случае выхода параметра из зоны допустимых значений сигналы 1 с выходов блока 9 или 10 подаются па блок 25 для индикации результатов контроля (Больше или Меньше) и на регуляторы для регулирования.

Код значения выбранного параметра с выхода аналого-цифрового преобразователя 14 по сигналу Конец преобразования записывается в регистр 29. От счетчика 23 на преобразователь 31 двоичного кода в двоично-десятичный поступает код адреса выбранного канала, причем со счетчика 23 снимается инверсный код. Коды значений выб- ранногО параметра п адреса канала через преобразователи 30 н 31 н дешифраторы 32 и 33 поступают на цифровые индикаторы 34.

На выход устройства подается также адрес канала, подлежащего регули- рованию, благодаря подключается соответствующий регулятор. По окончании процесса регулирования выбранного параметра на выходах блоков 9 и 10 появляется сигнал (Норма), подготавливающий через элементы ИЛИ 22 и НЕ 13 элемент И 20. Импульс с выхода элемента И 19 или элемента ИЛИ 40 через элементы ИЛИ 38, 20, ИЛИ 12 устанавливает триггер

1341621

стояние 1, сбрасывает счети регистр 29. Устройство нановый цикл опроса.

выбранный параметр не подда- , гулированию, то через заданя от начала цикла опроса каопределяемое суммой времени каналов и максимально допусвремени реЧ улирования, на вы- ю етчика 24 появляется сигнал нения счетчика, подготавливарез элемент ИЛИ 12 устройство у циклу опроса,

до с ни вх вы ме сч пе с с с п д п р у т с к в п ч с в к в л ш в м в п

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров, содержащее два счетчика, два блока согласования, два вычитающих блока, блок индикации, блок выделения абсолютного значения сигнала, амплитудный дискриминатор, три блока сравнения, блок задания допустимых отклонений параметра, три счет- чика, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, триггер, два дешифратора, элемент НЕ, генератор импуль- сов, аналого-цифровой преобразователь, три коммутатора и блок задания номинального значения параметра, соединенный выходами с первыми входами первого и второго вычитающих блоков, подключенных входами к выходам соответственно первого и второго блоков согласования, соединенных входами с выходами соответственно первого и второго датчиков параметра, выходы вычитающих блоков соединены с информационными входами пер вого коммутатора, подключенного выходом к первым входам первого и второго блоков сравнения, соединенных вторыми входами соответственно с первым и вторым выходами блока зада- ния допустимых отклонений параметров управляющие входы первого коммутатора подключены к выходам первого дешифратора, соединенного входами с прямым выходом первого счетчика, под ключенного инверсными выходами к первым информационным входам блока индикации, соединенного вторыми информационными входами с информационными выходами аналого-цифрового преобрази вателя, третьим и четвертым информационными входами - с выходом первого и второго блоков сравнения соответственно, а пятым информационным вхо

5

5 о 0 g -

дом - с выходом первого элемента ШШ, с выходом установки в нулевое состояние второго счетчика и единичным входом первого триггера, поключенного выходом,к первому входу первого элемента И, выход переполнения второго счетчика соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а счетный вход - с первым выходом генератора импульсов, соединенного вторым выходом с вторым входом первого элемента И, подключенного выходом к счетным входам первого и третьего счетчиков, причем разрядные выходы которого через второй дешифратор подключены к управляющим входам второго коммутатора, подключенного выходом к входу блока, вьщеления абсолютного значения сигнала, подключенного выходом к информационному входу амплитудного дискриминатора, соединенного выходом с входом установки в нулевое состояние первого счетчика, выходы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к второму входу первого элемента ИЛИ и управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, подключенного информационным входом к выходу третьего коммутатора, соединенного информационными входами с выходами блоков унификации, а управляющими входами - с выходами первого дешифратора, первый вход второго элемента И соединен с выходом младшего разряда второго дешифратора, а второй вход - с первым выходом гене- импульсов, входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами первого и второго блоков сравнения, первый вход четвертого элемента И подключен к выходу второго элемента ИЛИ и к входу элемента НЕ, соединенного выходом с первым входом третьего элемента И, управляющий выход аналого-цифрового преобразователя подключен к шестому входу блока индикации, отличающее ся тем, что, с целью повышения быстродействия и эффективности контроля, введены второй триггер, третий блок.сравне- ндя, третий элемент ИЛИ, пятый элемент И и формирователь импульсов, соединенный выходом с входом обнуления третьего счетчика, а входом - с выходом первого элемента ИЛИ, информационные входы второго коммутатора соединены с выходами первог-о и второго вычитающих блоков, а первый уп- 13416218

равляющий вход соединен с первым вхо- ления первого триггера, с вторым дом пятого элемента И, подключенного входом третьего и четвертого эле- вторым входом к второму выходу гене- ментов И и с входом обнуления вто- ратора импульсов, третьим входом - . рого триггера, соединенного прямым к выходу второго триггера, а выхо- входом с выходом третьего блока срав- дом - к первому входу третьего эле- нения, подключенного первым входом мента ИЛИ, соединенного вторым вхо- к первому выходу блока задания до- дом с выходом второго элемента И,, а пустимых отклонений параметра, а вторым выходом - с вторым входом амплитуд- Q входом - к выходу блока выделения ного дискриминатора, с входом обну- абсолютного значения параметра.

Изобретение относится к измерительным информационным системам и может использоваться в машинах централизованного контроля и регулирования. Целью изобретения является повышение быстродействия и эффективности контроля приоритетных параметров. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит датчики 1 параметров, блоки 2 согласования, вычитающие блоки 3, блок 4 задания номинальных значений параметров, первьш коммутатор 5, блок 6. выделения абсолютного значения сигнала, амплитудный дискриминатор 7, второй коммутатор 8, первый 9 и второй 10 блоки сравнения, блок 1 1 задания допустимых отклонений параметров, первый элемент ИЛИ 12, элемент НЕ 13, аналого-цифровой преобразователь 14, блок 15 индикации, генератор 16 импульсов, первый триггер 17, первый 18, второй 19,третий 20 и четвертьй 21 элементы И, второй элемент ИЛИ 22, первый 23 и второй 24 счетчики, пер- вь1й дешифратор 25, третий счетчик 26, второй дешифратор 27, третий коммутатор 28, что позволяет регулировать в первую очередь параметры, обладающие наибольшим (по модулю) отклонением текущего значения параметра от номинального. 1 ил. с Sfi СО tm У ю