Устройство для обнаружения заданного уровня контролируемого параметра Советский патент 1988 года по МПК G08B23/00 

со

оо 4

;о

Изобретение относится к устройствам автоматического контроля уровня сигнала и прогнозирования времени достижения критического уровня входного сигнала в автоматизированных системах управления технологическим процессоМо Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения слежения за уменьшением уровня входного сигнала и выделения отрицательного значения скорости изменения уровня контролируемого параметра. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик 1

CDUZ.f

VpoBHH, два пороговых блока 2,3, блок 4 реверсивного счета и индикации времени, блок 5 сигнализации, аналоговый коммутатор 7, первый счетчик 8, управляемый делитель 9, формирователь 10 импульсов, введен второй счетчик 11 и тем, что блок реверсивного счета и индикации времени выполнен из генератора импульсов, блока задания интервалов, двух элементов И, элемента ЗАПРЕТ су1чмирую- щего и вычитающего счетчиков, блока индикации, блока задания контрольиог го уровня, блока сравнения и триггера По достижении аналоговым сигналом первого порога срабатывает первый пороговый блок, который разрешает работу блока реверсивного счета и индикации времени, первого счетчика и второго порогового блока Первый счетчик управляет аналоговым коммута1

Изобретение относится к устройствам автоматического контроля уровня сигнала и прогнозирования времени достижения критического уровня входного сигнала в автоматизированных системах управления технологическим процессом.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения слежения за уменьшением уровня контролируемого параметра и выделения отрицательного значения скоростио

На фиго показана схема устройства; на фиг о 2 - схема блока реверсивного счета и ивдикации времени.

Устройство содержит датчик 1 уровня, пороговые блоки 2 и 3, блок 4 реверсивного счета и индикации времени, блок 5 сигнализации, блок 6 задания уровней, аналоговый коммутатор 7, счетчик 8, управляемый делитель 9, формирователь 10 импульсов и счетчик 11 (скорости)о

Блок 4 реверсивного счета и индикации времени выполнен из генератора 12 импульсов, блока 13 задания интервалов, элемента И 14, суммирующего счетчика 15, вычи72349

-тором, который изменяет пороговый уровень второго порогового блока до тех пор, пока очередное изменение уровня не приводит к срабатыванию этого порогового блока, сигнал с выхода которого изменяет направление счета в обоих счетчиках В блоке реверсивного счета и индикации времени осуществляется формирование измерительного интервала, величина которого пропорциональна прогнозируемому

времени достижения контрольного вре-- мени. Второй счетчик накапливает среднее значение скорости в этом же интервале времени, что дает возможность в конце интервала пересчитать прогнозируемое время достижения контрольного уровня о При определении вторым счетчиком отрицательной скорости изменении уровняв блоке индикации индицируется ееэначение.з.п.ф-лы,2ил.

0

5

0

5

0

тающего счетчика 16, блока 17 индикации, блока 18 задания контрольного уровня, блока 19 сравнения, триггера 20, элемента ЗАПРЕТ 21 и элемента И 22„

Устройство работает следующим образом

В исходном состоянии уровень с выхода порогового блока 2 запрещает работу блока 4 реверсивного счета и индикации времени, порогового блока 3, счетчика 8 и блока 5 сигнализации. В блоке 6 задания уровней хранятся промежуточные значения уровней контролируемого параметра, которые при помощи аналогового коммутатора 7, управляемого кодом с выхода счетчика 8, поступают в качестве эталонных на вход порогового блока 3.

Повышение уровня контролируемого параметра приводит к возникновению аналогового сигнала на выходе датчика 1 уровня, пропорционального уровню контролируемого параметра При достижении аналоговым сигналом первого порога в момент времени срабатывает пороговый блок 2, разрешая работу блока 4 реверсивного счета и индикации времени, счетчика 8

и порогового блока 3, при этом блок 5 сигнализации фиксирует достижение первого порога.

При получении разрешения на ра- боту счетчик 8 начинает отсчитывать импульсы высокой частоты, поступающие на его вход с выхода блока 4 реверсивного счета и индикации времени. Аналоговый коммутатор 7 изме- няет уровень аналогового сигнала на входе порогового блока 3. до тех пор, пока очередное изменение уровня контролируемого параметра не приведет к срабатыванию порогового блока 3, сигнал с выхода которого переключает направление счета счетчика 8 и счетчика I1, при этом показания счетчиков 8 и 11 начинают колебаться, .причем показания счетчи- ка 8 устанавливаются либо

- 1 Р

+ 1

где А - уровень контролируемого

параметра; Р - величина одного порога;

А целая часть частного -;

t либо

X lt

Этот код соответствует уровню на выходе аналогового комментатора 7, равного уровню на выходе датчика 1 уровня, и подается на вход блока 5 сигнализации и вход блока 4 реверсиного счета и индикации времени.

Получив в момент времени t, разрешение на работу, блок 4 реверсивного счета и индикации времени работает следующим образом. На прямом входе элемента ЗАПРЕТ 21 появляется сигнал разрешения индикации. Тот же сигнал разрешает работу блоку 13 задания интервалов, который из тактовой частоты генератора 2 формирует

последовательность коротких импульсо с заданным временем следования Т

t - Эти импульсы устанавли к

вают триггер 20 в момент времени t,

таким образом, что его выходной сиг- нал разрешает прохождение импульсов с генератора 12 импульсов через элемент И 14 на суммирующий счетчик 15 и запрещает прохождение сигнала раз0 5 0

5

0

35

О

0

5

решения индикации через элемент ЗАПРЕТ 21, а также разрешает прохождение имщ -льсов на вычитающий счетчик 16 с управляемого делителя 9 от момента времени 11 до t , этот же сигнал обеспечивает-перезапись в момент времени t нового кода коэффициента деления со счетчика 1 1 в управляемый делитель 9 и формирование в момент времени t} короткого импульса на выходе формирователя 10 импульсов, который в момент времени t сбрасывает счетчик 11 и обеспечивает перезапись кода из блока 18 задания контрольного уровня в вычитающий счетчик 16, который при поступлении на его вход импульсов с элемента И 22, начиная с момента времени t , уменьшает записанный код до тех пор, пока блок 19 сравнения не определит совпадения его выходного кода с кодом на выходе счетчика 8, при этом выходной сигнал блока 19 сравнеьшя в момент времени t переключает триггер 20 в исходное состояние о

Таким образом, формируется измерительный интервал t - t,, величина которого пропорциональна прогнозируемому времени достижения контрольного уровня.

Счетчик 11 после очередного сброса в момент времени t работает таким образом, что к концу интервала, формируемого блоком 13 задания интервалов, накапливает среднее значение скорости на данном интервале, что обеспечивает возможность в конК

це интервала на отрезке Времени t - t пересчитать прогнозируемое время достижения контрольного уровня.

При определении счетчиком 11 отрицательного значения скорости уровня контролируемого параметра с его второго выхода подается команда на вход блока 4 реверсивного счета и индикации времени, которая запрещает индикацию времени и включает индикацию отрицательной скорости.

Далее процесс повторяется, причем в блоке 5 сигнализации отображается состояние счетчика 8, что позволяет судить о текущем уровне контролируемого параметра

Формула изобретения

1, Устройство -для обнаружения заданного уровня контролируемого

5

параметра, содержащее датчик уровня выход которого соединен с входом первого порогового блока и с первым входом второго порогового блока, выход которого подключен к первому входу первого счетчика, выход которого соединен с первым входом блока сигнализации и с первым входом аналогового коммутатора, выход которого соединен с вторым входом второго порогового блока, выход первого порогового блока подключен к третьему входу второго порогового блока, к второму входу первого счетчика, к второму входу блока сигнализации и к первому входу блока реверсивного счета и индикации времени, первый выход которого соединен с первым входом управляемого делителя, выход ко- торого подключен к второму входу блока реверсивного счета и индикации времени, формирователь импульсов выход которого соединен с вторым входом блока реверсивного счета и инди- кации времени, блок задания уровня, выход которого подключен к второму входу аналогового коммутатора, о т- личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения слежения за уменьшением уровня контролируемого параметра и выделения отрицательного значения скорости в него введен второй счетчик, первый выход которого соединен с вторым входом управляемого делителя, второй выход второго счетчика подключен к четвертому входу блока реверсивного счета и индикации времени, первый выход которого соединен с первым входом второго счетчика и с третьим входом первого счетчика, выход которого подключен к пятому входу блока реверсивного счета и индикации времени, второй выход которого соединен с третьим входом управляемого делителя и с входом формирователя импуль- сов, выход которого подключен к вто

0

0 5

рому входу второго счетчика, выход второго порогового блока соединен с третьим входом второго счетчика.

0

5

0

.2