Устройство для сигнализации Советский патент 1988 года по МПК G08B17/10 

Изобретение относится к автоматике, HShfepHTenbHoft и вычислительной технике, в частности к автоматическим системам для обнаружения и анализа взрывоопасных концентраций горючих газообразных веществ и их смесей, и Ьюжет быть использовано в системах контроля, например, при создании системы мониторинга окружающей среды, Iавтоматической системы безопасности, контроля и управления морских стационарных платформ и плавучих буровых установок континентального шельфа. I Цель изобретения - повышение дос- товарности выработки информации о наличии взрьгеоопасной ситуации за счет учета температуры контролируемой среды.

На фиг, 1 изображена функциональ- |ная схема устройства для сигнализации |на фиг,2 - функциональная схема син- :Хрогенератора,

Устройство для сигнализации содержит датчики 1, каждьй из которых вьтолнен в виде камеры с двумя пробоотборниками и установленным в ней детектором 2 концентрации газа. Каждьй датчик 1 совместно с каждым детектором 3 температуры размещен в своей технологической зоне, в. которой находится и детектор 2 концентрации газа в составе датчика 1. Устройство также содержит первый 4 и второй 5 мультиплексоры, аналого-цифровой преобразователь 6, блок 7 вычитания, первый 8, второй 9 и третий 10 регистры, первьй 11 и второй 12 блоки элементов И, первый 13, второй 14 и третий 15 блоки сравнения, первый 16, второй 17 и третий 18 блоки оперативной памяти, функциональный аналого- цифровой преобразователь 19, блок 20 элементов запрета, дешифратор 21, злемент ИЛИ 22, элемент 23 задержки, триггеры 24 по числу вторых поверочных баллонов, первый поверочный бал.- лон 25, вторые поверочные баллоны 26 с управляемыми вентилями и синхроге- нератор 27, имеющий пусковой вход 28, вход 29 Калибровка, первый 30 и второй 31 установочные входы, первый 32, второй 33, третий 34, четвертый 35, пятьй 36, шестой 37, седьмой 38, восьмой 39, девятый 40, десятый 41, одиннадцатый 42 и двенадцатый 43 выходы. На фиг.1 также показаны установочный вход 44 устройства, первый 45 и второй 46 сигнальные выходы устройства, адресньй выход 47 устройства, технологические зоны 48 размещения датчиков 1 и детекторов 3 температуры.

Синхрогенератор 27 содержит управляемый генератор 49 импульсов, первый 50 и второй 51 триггеры, nepBbrti 52, второй 53, третий 54, четвертый 55, пятый 56 , и шестой 57 элементы И, . первый 58, второй 59, третий 60, чет- вертьй 61, пятьй 62, шестой 63, седьмой 64, восьмой 65, девятьй 66 и де- |Сятьй 67 элементы ИЛИ пёрвый 68 и второй 69 инверторы, первый 70, второй 71, третий 72, четвертьй 73 и пятый 74 регистры сдвига, первый 75, второй 76, третий 77, четвертьй 78, пятьй 79, шестой 80, седьмой 81 и восьмой 82 элементы задержки, счетчик 83 и демультиплексор 84,

Устройство для сигнализации работает следующим образом.

Перед работой устройства производится начальная установка его элементов и узлов, в частности очистка содержимого блоков оператд1вной памяти, сброс всех регистров и триггеров (на фиг.1 цепи управления не показаны) и установка синхрогенератора в исходное состояние, соответствующее адресу первого датчика 1, По этому же адресу инициируется и первьй детектор 3 температуры, находящийся в одной с первым детектором 2 концентрации газа технологической зоне, под которой понимается регламентированное технргчес- кими условиями (ТУ) место установки детекторов изменейия довзрьгеоопасной концентрации газа, например у вибросита, метанольных емкостей, трубопроводов, фланцевых соединений и др. Размеры технологических зон определяются ТУ и зависят от насьш1енности контролируемого объекта детекторами 2 концентрации газа. При этом каждый детектор 3 температуры размещается в

о

одной технологической зоне с датчиком 1 с одинаковым адресом обращения от синхрогенератора 27.

Далее устройство для сигнализации работает непрерывно в режимах установки нуля, установки нижнего концентрационного предела воспламенения (НКПВ) и измерения, причем установка нуля и установка НКПВ вьтолняются последовательно и запускаются подачей сигнала Калибровка по входу 29 синхрогенератора 27. При отсутствии сигнала Калибровка работа проходит в режиме измерения.

Режим установки нуля. Синхрогене- ратор 27 вырабатывает сигнал режима установки нуля, поступаниций с выхода 35 на вторые входы элементов И второго блока 12 элементов И и открывающий управляемьй вентиль первого поверочного баллона 7.5 с инертным га- зом. По сигна:лу с первого выхода 32 синхрогенератора 27 открываются управляющие входы камер датчиков 1 и инертный газ через открытый управляемый вентиль первого поверочного бал- лона 25 через первые пробоотборники камер датчиков 1 поступает в камеры, под давлением вытесняя газы, оставшиеся в них от предьздущих циклов измерения. После заполнения камер дат- чиков 1 сигнал с первого выхода.32 сн 1мается, и управляющие входы камер датчиков 1 закрьщаются.

. Сигнал с первого выхода 33 синхрогенератора 27 инициирует первый адрес датчика 1, мультиплексоров 4 и 5 и блоков 16-18 оперативной памяти. С одиннадцатого выхода 42 синхрогенератора 27 логической 1 выбирается по его входу синхросигнала выбора пер- вый мультиплексор 4. Измеренное значение нулевого разбаланса детектора 2 концентрации газа поступает на соответствующий сигнальнь й вход первого мультиплексора 4, подключающего первый датчик 1к входу аналого-цифрового преобразователя 6, который преобразует аналоговый сигнал в цифровой код и вьщает его на одни входы блока 7 вычитания. Поскольку другие входы блока 7 обггулены, цифровой код поступает для хранения на первый регистр 8 без изменения. С выходов первого регистра 8 код поступает на первые входы элементов И второго блока 12 эле- ментов И, который разрешает прохождение измеренного значения нулевого - разбаланса детектора 2 концентрации газа на соответствующие входы второго блока 14 сравнения. К этому вре- мени на другие входы блока 14 с второго регистра 9 поступает максимально допустимое значение нулевого разбаланса детекторов 2 концентрации газа обусловленное техническими особенное- тями на качество работоспособности детекторов 2.

Второй блок 14 сравнения произво- дит поразрядное сравнение кодов, пос

5 о

5

тупаюи;их на его входы, и, в случае превышения кодом измеренного значения нулевого разбаланса детектора 2 концентрации газа кода максимально допустимого значения нулевого разбаланса детекторов 2 концентрации газа, вьщает по второму сигнальному выходу устройства для сигнализации информацию высокого уровня, равную логической 1, о превьш ении максимально допустимого нулевого разбаланса детектора 2, физически означающего потерю детектором 2 соответствующего датчика 1 работоспособности. Этот же сигнал вместе с измеренным значением нулевого разбаланса детектора 2 концентрации газа, хранимым первым регистром 8, записьтается в первый блок 16 оперативной памяти, сигнал разрешения записи в ко-торый поступает к этому времени с шестого выхода 37 синхрогенератора 27, При этом запись контрольной логической 1 с выхода второго блока 14 сравнения производится в контрольный бит соответствующего байта первого блока 16 оперативной памяти.

В случае нахождения кода измеренного значения нулевого разбаланса соответствующего детектора 2 концентрации газа в пределах допуска, ограниченного кодом максимально допустимого значения нулевого разбаланса детекторов на втором регистре 9, с выхода второго блока 14 сравнения производится в контрольный бит блока 16 оперативной памяти запись логического О, На этом съем и обработка измеренной информации с первого датчика 1 прекращается и синхрогенератор 27 с второго выхода 33 выдает адрес следующего датчика 1. Далее цикл обработки данных в режиме установки нуля повторяется. Таким образом, производится опрос всех детекторов 2 соответствующих датчиков 1 и установление значений нулевого разбаланса каяздого детектора 2 концентрации газа с их записью в соответствующие ячейки первого блока 16 оперативной памяти.

Режим установки НКПВ. Режим установки НКПВ обеспечивает установку ирщивидуальных значений НКПВ с учетом технических особенностей детекторов 2 соответствующих датчиков 1, например их нулевого разбаланса.

Синхрогенератор 27 инициирует первый адрес детектора 2 концентрации , газа, детектора 3 температуры, мультиплексоров 4 и 5 и блоков 16-18 оперативной памяти. Первый детектор 3 температуры первой технологической $оны 48 измеряет температуру 1|яцей среды технологической зоны и Преобразует ее в электрический сиг- йал,-который поступает на соответствующий сигнальный вход второго | льтиш1ексора 5, выборка которого Ьсуществляется с одиннадцатого выхода 4 синхрогенератора 27. Мультиплексор 5 производит коммутацию тем- тературного измерительного канала (с входу функционального аналого-циф- Ьового преобразователя 19, которым Ьсуществляется преобразование анало- ового сигнала в цифровой код и реа- Ьизация нелинейной функциональной зависимости СЦКПБ() С ( х ix C1,020 - 0,00079 t, отражающей влияние температуры окружающей среды на изменение нижнего концентрационного предела воспламенения взрывоопасного газа. С выходов функционального аналого-цифрового преобразователя 1 9 соответствунлций данной температуре технологической зоны 48 код НКПВ поступает на хранение в третий регистр 10. Синхрогенератор 27 с девятого выхода 40 вьщает сигнал, разрешающий запись в соответствуняцую ячейку третьего блока 18 оперативной памяти кода вычисленного НКПВ.

С выходов третьего регистра 10 этот же код через разрешающие прохождение кода элементы блока 20 элемен- . тов запрета поступает на входы депшф- ратора 21, ставящего в соответствие коду НКПВ возбужденное состояние одной из своих выходных шин и подключающего тем самым с помощью одного из - триггеров 24 один из вторых поверочных баллонов 26 со взрьгеоопасным газом, характерным для данной контролируемой среды, концентрация которого соответствует НКПВ для данной температуры технологической зоны 48, Поскольку границы области определения температуры выбираются из практичесПо-прежнему синхрогенератором 27 по второму выходу 33 инициирован пер вьЕЙ адрес датчика 1, мультиплексоров 4 и 5, блоков 16-18 оперативной памя ти. С одиннадцатого выхода 42 синхро генератора 27 логической 1 выбирается по его входу синхросигнала выбо ра первьй мультиплексор 4. Измеренно значение отработки детектором 2 конких соображений, например из свой- / ственных климатической зоне перепадов gg центрации газа уровня НКПВ (в даль- температур или изменений темпера- нейшем индивидуальное значение НКПВ) туры, свойственных технологическому процессу контролируемого объекта, число вторых поверочных баллонов Z6

в технологической зоне 48 с выхода первого датчика 1 поступает на соответствующий сигнапьный вход первого

выб -грается из соображений повьшения точности и достове1 ности процесса контроля и соответственно количеству точек разбиения температурного диапазона, каждая из которых ставится в однозначное соответствие нижнему концентрационному пределу воспламенения взрывоопасного газа при данной температуре.

5

0

0

5

0

5

0

Таким образом,сигнал логической 1 с прямого выхода соответствующего триггера 24 открьшает управляющими вход управляемого вентиля соответствующего второго поверочного баллона

26.Поступаниций с двенадцатого выхода 43 синхрогенератора 27 сигнал от- крьюает управляемый вентиль второго пробоотборника первого датчика и газ повьшенной концентрации (соответствующего уровня НКПВ) поступает в камеру датчика 1, под давлением вытесняя оставшийся в ней от предьщущего ре-

5 жима -работы инертный газ чер-ез открытый управляющий вход камеры датчика 1. Открытие управляющих входов камер датчиков производится сигналом с первого выхода 32 синхрогенератора

27.После заполнения газовой камеры датчиков взрывоопасным газом соответствующего уровня НКПБ сигнал с первого выхода 32 синхрогенератора снимается и управляющие входы камер закрываются. Тем же сигналом с двенадцатого выхода 43 синхрогенератора через элемент ИЛИ 22 и элемент 23 задержки производится установка триггеров 24 в нуль, в результате чего закрывается управляемьй вентиль соответствующего второго поверочного баллона 26. Время задержки элемента 23 обусловлено временем отработки детек|Тора 2 концентрации газа соответствующего датчика 1.

По-прежнему синхрогенератором 27 по второму выходу 33 инициирован пер- вьЕЙ адрес датчика 1, мультиплексоров 4 и 5, блоков 16-18 оперативной памяти. С одиннадцатого выхода 42 синхрогенератора 27 логической 1 выбирается по его входу синхросигнала выбора первьй мультиплексор 4. Измеренное значение отработки детектором 2 конg центрации газа уровня НКПВ (в даль- нейшем индивидуальное значение НКПВ)

центрации газа уровня НКПВ (в даль- нейшем индивидуальное значение НКПВ)

в технологической зоне 48 с выхода первого датчика 1 поступает на соответствующий сигнапьный вход первого

мультиплексора 4, вьтолняющего коммутацию концентрационного измерительного канала на вход аналого-цифрового преобразователя 6, который преобразует аналоговый сигнал в цифровой код и выдает его на одни входы блока 7 вычитания.

К этому времени с пятого выхода 36 синхрогенератора 27 поступает сиг нал, разрешающий чтение (по первому входу считьгоания информации из блока 16 оперативной памяти) измеренного в предьщущем режиме значения нулевого разбаланса первого детектора 2 концентрации газа, которое выбираетс из соответствзтоще й ячейки блока 16 оперативной памяти. Одновременно с кодом нулевого разбаланса детектора концентрации газа, поступающего на ;другие входы блока 7 вычитания, содержимое контрольного бита нулевого разбаланса детектора поступает на первый установочный вход 30 синхрогенератора 27 и либо разрешает при нулевом сигнале продолжение обработки данных в режиме,либо блокирует (при единичном сигнале) обработку данных по данному адресу и инициирует по Следующему адресу переход к второму датчику 1,

Таким образом, на другие входы блока 6 вычитания (при нулевом сигна с информационных выходов первого

ле)

блока 16 оперативной памяти поступае значение нулевого разбаланса этого же детектора 2 концентрации газа, происходит вычитание (установление динамического диапазона измерения), затем хранение разностного сигнала измерения в первом регистре 8.

С восьмого выхода 39 синхрогенератора 27 с задержкой на второй блок 1 оперативной памяти поступает сигнал разрешения записи, после чего в соот ветствзпмдую ячейку второго блока 17 оперативной памяти производится запись индивидуального НКПВ, соответствующего динамическому диапазону подключенного детектора 2 концентрации газа соответствующего датчика 1. На этом съем и обработка информации с первого датчика 1 прекращается и синхрогенератор 27 с второго выхода 33 выдает адрес следующего детектора 3 температуры датчика 1 и т.д. Так производится опрос детекторов 3 и 2 устройства (за исключением тех, когда в режиме установки нуля для со

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ответствующих детекторов 2 концентрации газа в контрольный бит записана логическая 1) и установление и оп- ред1вление индивидуальных значений НКПВ с учетом динамического диапазона с их записью в соответствующие ячейки второго блока 17 оперативной памяти.

Режим измерения. Синхрогенерато- ром 27 инициирован первый адрес детектора 2 концентрации газа, детектора 3 температуры и блоков 16-18 оперативной памяти. Первьй детектор 3 температуры первой технологической зогш 48 измеряет температуру окружающей среды технологической зоны и преобразует ее в электрический сигнал, который поступает на соответ- ствуняций сигнальный вход второго мультиплексора 5, выборка которого осуществляется с одиннадцатого выхода 42 синхрогенератора 27. Мультиплексор 5 производит коммутацию температурного измерительного канала к входу функционального аналого-цифрового преобразователя 19, определяющего код НКПВ, соответствующий измеренной температуре технологической зоны 48. Этот код с выходов блока 19 поступает на хранеьше в третий регистр 10. Синхрогенератор 27 с десятого выхода 41 вьздает сигнал, разрешающий считывание аналогичного кода НКПВ, записанного в блок 18 оперативной памяти в предьщущем режиме, и вьздачу его на одни входы третьего блока 15 сравнения. На другие входы блока 15 с выходов третьего регистра 10 поступает код текущего значения НКПВ в режиме измерения. Блок 15 производит сравнение кодов и в случае их равенства или неравенства выдает соответственно сигнал либо логической 1 либо логического О, поступающий на второй установочный вход 31 : синхрогенератора 27. 1 Логическая 1 с выхода третьего i блока 15 сравнения запрещает прохож деыие кода с регистра 1.0 через блок 20 элементов запрета, свидетепьствует об отсутствии изменения тe пepaтзrpы в данной технологической зоне А8, а следовательно, соответствия НКПВ, и иниJJpIиpyeт переход к измерению текущей концентрации газа детектором.2 соответствующего датчика 1 этой же технологической зоны 48, Логический О, означающий температурное несоот

ве ствие НКПр, с выхода,третьего блока 15 сравнения по сигналу с девятог выхода 40 синхрогенератора 27 приводит к перезаписи в соответствующую |йчейку (по этому же адресу) третьего :блока оперативной памяти кода текуще ;го (последнего) значения НКПВ из тре jTbero регистра 10, По этому же коду |НКПВ (согласно yкaзaннo fy) осуществляется выбор соответствующего второго поверочного баллона 26 со взрывоопасным газом, концентрация которого соответствует НКПВ для данной Iтемпературы технологической зоны 48, I В случае появления на втором уста новочном входе 31 синхрогенератора 2 логической 1 с первого вы- |хода 32 синхрогенератора 27 опостуг пает сигнал, открывающий управляющие |входы камер датчиков 1, После их про |ветривания в процессе работы в каме- 1ру первого датчика 1 поступает анали |зируемый газ, концентрация которого определяется детектором 2 концентрации газа, и через первый мультиплексор 4, выборка которого осуществляется с одиннадцатого выхода 42 синхрогенератора 27, поступает на аналого- цифровой преобразователь 6, преобразуется в цифровой код и вьщается на одни входы блока 7 вычитания.

.К этому времени код нулевого разбаланса детектора 2 концентрации газа по сигналу с седьмого выхода 38 синхрогенератора 27 считьшается из первого блока 16 оперативной памяти и подается на другие входы блока 7 вычитания (значение содержимого контрольного бита учитывается идентично режиму установки НКПВ), В блоке.7 производится определение (с учетом значения первого разбаланса детектора 2 концентрации газа) нулевой точки отсчета сигнала по амплитуде и код измеренной концентрации газа nocTjmaeT на хранение в первьй ре- . гистр 8,

Синхрогенератор 27 по третьему выходу 34 выда ет сигнал разрешения

считьшания, поступающий на одноимен- ный вход второго блока 17 оперативной памяти, и разрешает прохождение кода измеренного значения текущей .концентрации газа через первый блок 11 элементов И на соответствующие входы блока 13 сравнения. На другие входы блока 13 сравнения поступает из соответствующей ячейки второго

0

5

5

0

блока 17 оперативной памяти код индивидуального НКПВ, соответствующего динамическому диапазону данного детектора 2 концентрации газа в датчике 1, Блок 13 производит сравнение кодов и, в случае равенства либо пре- вьппения кодом текущей концентраций газа кода индивидуального НКПВ, по первому сигнальному выходу на внешнее устройства индикации производится выдача тревожного сигнала.

Далее синхрогенёратор 27 с второго выхода 33 вьщает адрес следующего детектора 3 температуры, детектора 2 концентрации газа, мультиплексоров 4 и 5 и блоков 16-18 оперативной памяти. При этом, как и в предыдущем режиме, исключается опрос датчиков, для которых содержимое контрольного бита в первом блоке 16 оперативной памяти равно логической.,

В случае появления на втором установочном входе 31 синхрогенератора 27 сигнала логического О производится по&торная установка НКПВ по этому же формируемому синхрогенератором 27 адресу (в данном случае первому), т,е, сигнал логической 1 с прямого выхо- 0 да соответствуклцего триггера 24 открывает управляющий вход управляемого вентиля соответствующего второго поверочного баллона 26. Поступающий с двенадцатого выхода 43 синхрогенератора 27 сигнал открывает управляемый вентиль второго пробоотборника первого датчика и газ повьшенной концентрации (соответствующего уровня НКПВ) поступает в камеру датчика 1, открытие управляющего входа камеры датчика производится дублирующим сигналом с первого выхода 32 синхрогенератора 27, который снимается после заполнения газовой камеры датчика 1, закрывая управляющий вход камеры. Этим же сигналом с двенадцатого выхода 43 синхрогенератора 27 через элемент ИЛИ 22 и элемент 23 задеряиси производится установка триггеров 24 в нуль и закрьшание управляемого вентипя соответствующего второго поверочного баллона 26,

Ос тцествляется выбор первого мультиплексора 4 по сигналу с одиннадцатого выхода 42 синхрогенератора 27 и измеренное значение отработки детектором 2 концентрации газа уровня индивидуального НКПВ с выхода датчика 1 через мультиплексор 4 поступает

5

0

5

0

5

11

на вход аналого-1Ц5фрового преобразователя 6, преобразующего аналоговый сигнал в цифровой код, который поступает на одни входы блока 7 вычитания .

Сигнал с пятого выхода 36 синхро- генератора 27 разрешает чтение из блока 16 оперативной памяти значения нулевого разбаланса этого же детектора 2 концентрации газа, код которого поступает на другие входы блока 7 вычитания (значение содержимого :.контролъного бита учитывается анало1429U7

12

10

74 сдвига через тестой элемент 1-ШН поступает на первый разряд одиннадц того выхода 42 и управляет выбором первого мультиплексора 4. Логическа 1 с третьего выхода .пятого регист 74 сдвига, проходя через восьмой эл мент 82 задержки, появляется на шес том выходе 37 синхрогенератора 27 и разрешает запись данных в первый бл 16 оперативной памяти. Время задерж элемента 82 обусловлено временем пр хождения сигналом измерительного тракта (блоков 1,2,4,6-8) и отработ

гично рассмотренному). В блоке 7 про- кой блоков 12 и 14. При вьтолнении

20

изводится установление динамического диапазона измерения, код которого поступает на первый регистр 8. По сиг- налу с восьмого выхода 39 синхрогенератора 27 производится запись кода индивидуального НКПБ, соответствующего динамическому диапазону подключенного детектора 2, концентрации газа cooTBeTCTByioDtero датчика 1.

После этого производится повторное 25 Затем цикл операций повторяется и циклическое вьшолнение операций в ре- после отработки последнего адреса

четвертой микрооперации сдвига лог ческая 1 с четвертого выхода пят регистра 74 сдвига поступает на пе вый сигнальнъм вход второго тригге 51 и через десятый элемент ИЛИ 67 вход счетчика 83, изменяя его соде жимое на единицу и определяя тем мым следующий, второй адрес на вт ром выходе 33 синхрогенератора 27

1429U7

12

74 сдвига через тестой элемент 1-ШН 63 поступает на первый разряд одиннадцатого выхода 42 и управляет выбором первого мультиплексора 4. Логическая 1 с третьего выхода .пятого регистра 74 сдвига, проходя через восьмой элемент 82 задержки, появляется на шестом выходе 37 синхрогенератора 27 и разрешает запись данных в первый блок 16 оперативной памяти. Время задержки элемента 82 обусловлено временем прохождения сигналом измерительного тракта (блоков 1,2,4,6-8) и отработкой блоков 12 и 14. При вьтолнении

0

четвертой микрооперации сдвига логическая 1 с четвертого выхода пятого регистра 74 сдвига поступает на первый сигнальнъм вход второго триггера 51 и через десятый элемент ИЛИ 67 на вход счетчика 83, изменяя его содержимое на единицу и определяя тем самым следующий, второй адрес на втором выходе 33 синхрогенератора 27.

Изобретение относится к автоматическим системам для обнаружения и анализа взрьшоопасных концентраций горючих газообразных веществ и их смесей и может быть использовано, например, в системах мониторинга окружающей среды. Цепью изобретения является повышение достоверности вьфа- ботки информации о наличии взрывоопасной ситуации за счет учета температуры контролируемой среды, В режиме установки нуля синхрогенератор обеспечивает подачу инертного газа из первого поворотного баллона в камеры датчиков, затем поочередную запись соответствующих значений сигналов нулевого разбаланса Детекторов концентрации газа в первый блок оперативной памяти, а в случае превышения максимально допустимого разбаланса, означающего потерю соответствующим детектором работоспособности., - запись номера неработоспособного датчика. В режиме установки НКПВ сигнал с каждого детектора температуры через функциональный аналого-цифровой преобразователь и дешифратор поступает на один из триггеров, что обеспечивает включение того второго поверочного баллона, концентрация горючего газа в котором соответствует НКПВ при данной температуре. Газ поступает в камеру соответствующего датчика, сигнал с йыхода которого после преобразования записывается во второй блок оперативной памяти. Неработоспособные датчики не калибруются по НКПВ и в дальнейшем в работе устройства не участвуют. В режиме измерения оценка состояния контролируемой среды осуществляется с учетом НКПВ при данной пературе: если температура не соотт ветствует температуре предыдущего режима, устройство осуществляет повторную установку НКПВ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (/) С

35

жиме согласно указанному, начиная с измерения детектором 3 температуры данной технологической зоны 48. Выход из цикла завершается появлением на зо :втором установочном входе 31 синхрогенератора 27 сигнала логической 1. Синхрогенератор 27 работает следующим образом.

С приходом сигнала Пуск на вход 28 запускается управляемьш генератор 49 импульсов, вьфабатывающий последовательность импульсов с частотой, определяемой временем вьтолнения

микроопераций в регистрах сдвига. I

При появлении сигнала на входе 29 Калибровка : первьй триггер 50 по установочному входу устанавливается в единичное состояние и логическая 1 с прямого выхода триггера 50 раз- 45 решает прохождение импульсов через шестой элемент И 57 на вход пятого регистра 74 сдвига, который настроен на выполнение четьфех микроопера1дий

40

датчика с выхода старшего разряда счетчика 83 логическая 1 по второму сигнальному входу устанавливает вто рой триггер 51 в единичное состоя- ние, тем самым запрещая по третьему входу шестого элемента И 57 и разрешая прохождение импульсов с управляемого генератора 49 через пятый элемент И 56 на исполнительный вход четвертого регистра 73 сдвига в следующем режиме.

Работа синхрогенератора 27 в режиме Установка НКПВ обусловлена наличием или отсутствием сигнала блокировки по состоянию контрольного бита первого блока 16 оперативной памяти, поступающего на первый установочный вход 30 синхрогенератора 27, Счетчик 83 установлен в исходное состояние, соответствующее первому адресу детектора 2 концентрации газа и детектора 3 тe mepaтypы. Логическая 1, поступающая на первый установочный вход

сдвига. С первого выхода пятого реги- 50 i, вызывает через первый инвертор 68 стра 74 сдвига поступает логическая 1, которая через первый элемент ИЛИ 58 поступает на первый выход 32 синхрогенератора 27 и открывает камеры датчиков 1. При выполнении второй 55 микроопераи 1и сдвига первый выход 32 обнуляется, управляющие входы камер датчиков 1 закрываются и логическая 1 с второго выхода пятого регистра

блокировку по первому входу пятого элемента И 56 и через первый элемент И 52 и десятый элемент ИЛИ 67 изменение состояния счетчика 83 на единицу, осуществляя выдачу с второго выхода 33 синхрогенератора 27 следующего адреса. Логический О на первом установочном входе 30 свидетельствует о нормальной работоспособности соот5

о

5

0

датчика с выхода старшего разряда счетчика 83 логическая 1 по второму сигнальному входу устанавливает вто рой триггер 51 в единичное состоя- ние, тем самым запрещая по третьему входу шестого элемента И 57 и разрешая прохождение импульсов с управляемого генератора 49 через пятый элемент И 56 на исполнительный вход четвертого регистра 73 сдвига в следующем режиме.

Работа синхрогенератора 27 в режиме Установка НКПВ обусловлена наличием или отсутствием сигнала блокировки по состоянию контрольного бита первого блока 16 оперативной памяти, поступающего на первый установочный вход 30 синхрогенератора 27, Счетчик 83 установлен в исходное состояние, соответствующее первому адресу детектора 2 концентрации газа и детектора 3 тe mepaтypы. Логическая 1, поступающая на первый установочный вход

i, вызывает через первый инвертор 68

блокировку по первому входу пятого элемента И 56 и через первый элемент И 52 и десятый элемент ИЛИ 67 изменение состояния счетчика 83 на единицу, осуществляя выдачу с второго выхода 33 синхрогенератора 27 следующего адреса. Логический О на первом установочном входе 30 свидетельствует о нормальной работоспособности соот5

to

ТЗ1,29

ветствующего детектора 2 концентрации газа в датчике 1 (соответствии его допуску по максимально допустимому нулевому разбалансу), закрывает пер- 5ьй элемент И 52 и разрешает, прохож- Дение импульсов с управляемого гене- | атора 49 импульсов через пятый элемент И 56 на вход четвертого регистра 73 сдвига.

; Четвертый регистр 73 сдвига на- фтроен на выполнение восьми микроопе- аций сдвига. При выполнении первой микрооперации сдвига логическая 1, 1ФОХОДЯ через третий элемент ИЛИ 60, с цоступает на второй разряд одиннадца- .го выхода 43 синхрогенератора 27 i| управляет выбором второго мульти- ф1ексора 5. При выполнении второй. 1 крооперации сдвига логическая 1 CJ второго выхода четвертого регистра 7|3 сдвига поступает через четвертьй з|лемент ИЛИ 61 и четвертьй элемент 78 з;адержки на девятый выход 40 синкро- г енератора 27, разрешая запись инфор- 25 мации в третий блок 18 оперативной памяти. Время задержки элемента 78

20

30

35

40

обусловлено временем прохождения сиг- , налом блоков 3, 5, 19 и 10. При выполнении третьей микрооперации сдвига логическая 1 с третьего выхода регистра 73 сдвига через пятьй элемент ИЛИ 62 и шестой элемент 80 задержки поступает на вход подачи синхросигнала выбора демультиплексора 84, на вход подачи сигнала данных которого к этому времени с выхода восьмого элемента ИЛИ 65 подана ло- , Г1н:ческая I. Демультиплексором 84 с двенадцатого выхода 43 синхрогенеатора 27 осуществляется управление работой управляемого вентиля второго пробоотборника соответствующего датчика 1 и последующая установка в О

Т1 иггеров 24. Время задержки элемента 80 обусловлено временем прохождения сигналом блоков 3, 5, 19, 10, 18, 15, 20 и 21. С четвертого выхода регистра 73 сдвига логическая 1, проходя чеез первьп элемент ИЛИ 58, поступает на первый вход 32 синхрогенератора : 50 27, управляя работой управляющих вхоов камер датчиков 1. Логическая 1 с пятого выхода регистра 73 сдвига ерез шестой элемент ИЛИ 63 поступает на первьй разряд одиннадцатого выхо- 55 а 42 синхрогенератора 27.

При выполнении шестой микроопераии сдвига логическая 1 с шестого

45

5

o

29

с 5

0

0

5

0

0 5

5

147t4

выхода четвертого регистра 73 сдвига,

проходя через седьмой элемент ИЛИ 64 и пятьй элемент 79 задержки, поступает на пятьй выход 36 синхрогенератора 27, разрешая считывание информации из первого блока 16 оперативной памяти. Время задержки элемента 79 обусловлено временем прохождения сигналом блоков 1, 2, 4 и 6. Седьмая микрооперация сдвига вызьгоает через де- вятьй элемент ИЛИ 66 и седьмой элемент 81 задержки появление логической 1 на восьмом выходе 39 синхрогенератора 27, разрешая запись информации во второй блок 17 оперативной памяти. Время задержки элемента 81 обусловлено временем прохождения сигналом блоков 1,2,4,6-8 и 16. Восьмая логическая 1 постзтает на первьй сигнальньй вход первого триггера 50 и через десятьй элемент HJEi 67 на счетньй вход счетчика 83, изменяя его содержимое на единицу и определяя тем самым следующий адрес н втором выходе 33 синхрогенератора 27. Затем цикл операций повторяется и после отработки последнего адреса, с выхода старшего разряда счетчика 83 логическая 1 по второму сигнальному входу |Устанавливает первьй триггер 50 в нулевое состояние, разрешая по его инверсному выходу прохождение импульсов через второй элемент И 53.

Работа синхрогенератора 27 в режиме Измерение также обусловлена наличием или отсутствием сигнала блокировки по состоянию контрольного бита первого блока 16 оперативной памяти, поступающего на первый установоч- ньй вход 30 синхрогенератора 27. При этом, в случае единичного сигнала, осуществляется переход к измерению по следующему адресу (аналогично рассмотренному) . В случае нулевого сигнала через первьй инвертор 68 второй элемент И 53 разрешает прохождение импульсов с управляемого генератора 49 импульсов на исполнительньй вход первого регистра 70 сдвига, которьй настроен на выполнение двух микроопераций сдвига. При вьтолнении первой микрооперации логическая 1, появляясь на первом выходе регистра 70 сдвига, проходит через третий элемент ИЛИ 60 и поступает на второй разряд одиннадцатого выхода 42 синхрогенератора 27. Логическая 1 с второго вы

хода регистра 70 сдвига подготавливает третий 54 и четвертый 55 элементы И и, проходя через первый элемент 75 задержки, появляется на десятом выходе 41 синхрогенератора 27, разрешая считывание информации из третьего блока 18 оперативной памяти.

При поступлении логической 1 на второй установочный вход 31 синхрогенератора 27 третий элемент И 54 разрешает прохождение импульсов с управляемого генератора 49 на исполнитель- ный вход второго регистра 71 сдвига, настроенного на вьтолне|ние пяти мик- роопераций сдвига. Во время работы .этого регистра 71 сдвига с вьшолнени- ек первой микрооперации логическая 1 появляется через первьй элемент ИЛИ 58 на первом выходе 32 синхрогенератора 27 и присутствует на нем до выполнения последней микрооперации сдвига. При выполнении второй микрооперации сдвига логическая 1 через третий элемент ИПИ 60 поступает на второй разряд одиннадцатого вьгхода 42 синхрогенератора 27. При выполнении третьей микрооперации с третьего выхода второго регистра 71 сдвига логическая 1 поступает через второй элемент 76 задержки на седьмой выход 38 синхрогенератора 27. Время задержки элементом 75 обусловлено временем прохождения сигналом блоков 3, 5, 19 и 10, элементом 76 - блоков 3, 5, 19, 10, 18, 1, 2, 4 и 6. Появление на четвертом выходе второго регистра 71 сдвига логической 1 вьгаывает через третий элемент 77 задержки ее появление на третьем выходе 34 синхрогенератора 27, время задержки элементом 77 обусловлено отработкой блоков 3, 5, 19, 10, 18, 1, 2, 4, 6, 16 и 7.

При вьтолнении пятой микрооперации ., нератора 27. Этот же сигнал череэ

второй элемент ШШ 59 поступает на

динамический вход первого-; регистра 70 сдвига, формируя цикл обработки информации. Выход из цикла, формируе-;

логическая 1 с пятого выхода регистра 71 сдвига через второй элемент ШШ 59 поступает на динамический вход первого регистра 70 сдвига, формируя цикл обработки информации, и через десятый элемент ИЛИ 67 на счетный вход счетчика 83, изменяя его содержимое на единицу и приводя к формированию на втором выходе 33 синхрогенератора 27 второго адреса.

При поступлении логического О на второй установочный вход 31 синхрогенератора 27 четвертый элемент

50

S5

мого регистрами 70-72 сдвига, осуществляется с пятого выхода второго регистра 71 сдвига. Затем цикл операций повторяется вновь по состоянию счетчика 83о

Формула изобретения

0

с

g . 5 ЗО

5

35

40

И 55 разрешает прохождение пкттульсов с управляемого генератора 49 импульсов на исполнительный вход третьего регистра 72 сдвига, настроенного на выполнение шести микрооперацией сдвига. Первая микрооперация сдвига приводит к появлению на первом выходе третьего регистра 72 сдвига логической 1, которая через четвертый элемент ИПИ 61 и четвертый элемент 48 задержки поступает на девятый выход 40 синхрогенератора 27. Аналогично, с второго выхода регистра 72 сдвига логическая 1, проходя через пятый элемент ИПИ 62 и шестой элемент 80 задержки, поступает на вход синхросигнала выбора демз льтитшексорй 84, на вход сигнала данных которого к этому времени подан единичный сигнал с выхода восьмого элемента И 65, Де- мультиплексором 84 с двенадцатого хода 43 синхрогенератора 27 осуществляется управление работой управляв ного вентиля с второго пробоотборника соответствующего датчика 1, Логическая 1 с третьего выхода регистра 72. сдвига через первьй элемент ИЛИ 58 появляется на первом выходе 32 син- , хрогенератора 27.:

Логическая 1 с четвертого выхода регистра 72 сдвига через шестой элемент Ш1И 63 поступает на первый разряд одиннадцатого выхода 42 скнхро- генератора 27. Логическая 1 с того выхода регистра 72 сдвига через элемент ШШ 64 -я элемент 79 задержки поступает на пятый выход 36 синхрогенератора 27. При выполиении шестой микрооперации сдвига логическая 1 с шестого выхода третьего регистра 72 сдвига поступает через девятый элемент ИЛИ 66 и седьмой элемент 81 задержки на восьмой выход 39 синхроге

мого регистрами 70-72 сдвига, осуществляется с пятого выхода второго регистра 71 сдвига. Затем цикл операций повторяется вновь по состоянию счетчика 83о

Формула изобретения

17

выполнен в виде камеры с первым и вторым пробоотборниками и ycTaHOBneH HijiM в камере детектором концентрдции г4за, управляющие-входы датчиков объ- е инены и подключены к первому выходу ai|iHxporeHepaTopa, второй выход кото- рсрго подключен к адресным входам пер- вфго и, второго блоков оперативной паU291A718 :

го-блока оперативной памяти подключен к первому установочному входу синхрогенератора, пусковой вход которого является пусковым вкодрм устройства, вход Калибровка которого образован входом Калибровка синхрогенератора, отличающееся тем, .что, с целью повьшения достоверМ5 ти и первого мультиплексора и явл я- Q ности выработки информации о наличии

etcH адресным выходом устройства, вы- детекторов концентрации газа подключены соответственно к сигналь- ньш входам первого мультиплексора.

взрывоопасной ситуации путем учета температуры контролируемой среды, в него введены второй мультиплексор, третий блок сравнения, третий реаналого-цифровой преобразователь, блоК|с гистр, третий блок оперативной памяти, функциональный аналого-цифровой преобразователь, блок элементов запрета, дешифратор, элемент ИЛИ, элемент задержки, ш триггеров, га-1 втовб1читания, три регистра, два блока

элементов И, два блока сравнения, .

П(гр.вый и второй поверочные баллоны с

управляемыми вентилями, все первые .

11 обоотборники камер датчиков объеди- 20 Рых поверочных баллонов с управляемыжгны и подключены к выходу управляе- ми вентилями и по числу датчиков мэго вентиля первого поверочного бал- детекторы температуры, второй проболЬна, выходы первого регистра подклю- Ч2НЫ к первым входам соответствующих элементов И первого и второго блоков элементов И, входам сигнала данных первого и второго блоков оперативной памяти, вторые входы элементов И первого блока элементов И и вход считы-

вания второго блока оперативной памя- ,« лей вторых пробоотборников датчиков

ти подключены к третьему выходу синхрогенератора, четвертый выход которого подключен к вторым входам эле- f eHTOB И второго блока элементов И и управляющему входу управляемого вентиля первого поверочного баллона, пятьш и шестой выходы синхрогенерато ра подключены соответственно к первому входу считывания и входу записи первого блока оперативной памяти, второй вход считы1вания которого соединен с седьмым выходом синхрогенератора, восьмой вьгход которого подключен к входу записи второго блока оперативной памяти, выходы первого блока элементов И и информационные выходы второго блока оперативной памяти подключены к входам первого блока сравнения, выход которого является первым сигнальным выходом устройства, вход второго регистра является установочным входом устройства, выходы второго регистра и второго блока элементов И подключены к входам второго блока сравнения, выход KOTO-I

35

40

45

50

под1слючены к двенадцатому выходу син- хрогенератора и входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента задержки, вьгход которого подключен к вторым информационным входам триггеров, выходы которых соединены соответственно с управляющими входами управляемых вентилей вторых поверочных баллонов, выходы детекторов температуры подключены соответственно к сигнальным входам второго мультиплексора, адресный вход которого соединен с адресным входом третьего блока оперативной памяти и с вторым выходом синхрогенератора, одиннадцатый выход которого подключен к соответствующим входам синхросигнала выбора первого и второго мультиплексоров, выход первого мультиплексора подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с одними входами блока вычитания, выходы которого подключены к

входам первого регистра, другие входы блока вычитания соединены с информа эого подключен к контрольному входу i 55 ционными выходами первого блока one- первого блока оперативной памяти, и ративной памяти, выход второго муль- является вторым сигнальным выходом устройства, коктрольньй выход первотиплексора подключен к входу блока функционального аналого-цифрового

91A718 :

го-блока оперативной памяти подключен к первому установочному входу синхрогенератора, пусковой вход которого является пусковым вкодрм устройства, вход Калибровка которого образован входом Калибровка синхрогенератора, отличающееся тем, .что, с целью повьшения достовервзрывоопасной ситуации путем учета температуры контролируемой среды, в него введены второй мультиплексор, третий блок сравнения, третий реотборник каждого датчика снабжен управляемым вентилем, все управляемые вентрши вторых пробоотборников камер датчиков объединены и посредством трубопровода подключены к управляемым вентилям вторых поверочных баллонов, управляющие входы управляемых венти5

0

5

0

под1слючены к двенадцатому выходу син- хрогенератора и входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента задержки, вьгход которого подключен к вторым информационным входам триггеров, выходы которых соединены соответственно с управляющими входами управляемых вентилей вторых поверочных баллонов, выходы детекторов температуры подключены соответственно к сигнальным входам второго мультиплексора, адресный вход которого соединен с адресным входом третьего блока оперативной памяти и с вторым выходом синхрогенератора, одиннадцатый выход которого подключен к соответствующим входам синхросигнала выбора первого и второго мультиплексоров, выход первого мультиплексора подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с одними входами блока вычитания, выходы которого подключены к

ционными выходами первого блока one- ративной памяти, выход второго муль-

типлексора подключен к входу блока функционального аналого-цифрового

преобразователя, выходы которого соединены с входами тр.етьего регистра, выходы которого подключены к входу сигнала данных третьего блока оперативной памяти и первым входам третьего блока сравнения и элементов запрета блока элементов запрета, выходы которого соединены с входами дешифратора, выходы которого подключены к соответствующим первым информационным входам триггеров, девятый и десятый выходы синхрогенератора соединены соответственно с входом записи и входом считывания третьего блока оператив- ной памяти, информационные выходы которого подключены к вторым входам третьего блока сравнения, выход которого соединен с вторым установочным входом синхрогенератора и вторыми входами элементов запрета блока элементов запрета, каждый детектор температуры совместно с датчиком размещен в одной технологической зоне.

2. Устройство по П.1, о т л и ч а-25 выходу шестого элемента Н, первый

30

ю щ е е с я тем, что синхрогенератор содержит управляемый генератор импульсов, два триггера, шесть элементов И, десятЬ элементов ИЛИ, два инвертора, пять регистров сдвига, восемь элементов задержки, счетчик и демультиплексор, вход первого инвертора и первый вход первого элемента И объе; нены и являются первым установечным входом синхрогенератора, выход первого инвертора подключен к первым входам второго и пятого элементов И, управляющий вход управляемого генератора импульсов является пусковым входом синхрогенератора, вы- . ход управляемого гене1ратора импульсов подключен к первому входу шестого элемента И и к вторым входам первого, второго, третьего, четвертого

35

и пятого элементов И, установочный вход первого триггера является входом Калибровка синхрогенератора, прямой выход первого триггера подключен к первому входу восьмого элемента ИЛИ, второму входу шестого элементам и к TpeTbeNry входу пятого элемента И, инверсный выход первого триггера подключен к второму входу восьмого элемента ИЛИ и к третьему входу второго элемента И, вход второго инвертора и первый вход третьего элемента И объединены и являются вторым установочным входом синхрогенератора, выход второго инвертора соединен с первым

20

входом четвертого элемента И, третий вход которого подключен к третьему входу третьего элемента И и второму выходу первого регистра сдвига, исполнительный вход которого соер.инен с выходом второго элемента И, а динамический вход подключен к выходу второго элемента HJIli, первый вход которого соединен с шестым выходом тре тьего регистра сдвига и вторым входом девятого элемента ШМ, выход которого подключен к входу седьмого элемента задержки выход которого является восьмым выходом синхрогелератора, вход восьмого элемента задержки подключен к третьему выходу пятого регистра сдвига, а выход является щес- тым вькодом синхрогенератора, третий вход шестого элемента И подключен к инверсному выходу второго триггера, который явлется четвертым выходом синхрогенератора, исполнительный вход пятого регистра сдвига подключен к

0

.

5

5

0

5

сигнальный вход второго триггера и четвертый вход десятого элемента 1-ШИ подключены к четвертому выходу пятого регистра сдвига, второй выход которого подключен к TpeTbeNry входу шестого элемента ШТИ, выход которого является первым разрядом одиннадцатого выхода синхрогенератора, пятый выход которого подключен к вьтходу пятого элемента задержки, вход которого соединен с выходом .седьмого элемента ИЛИ, второй вход которого под ключен к шестому выходу четвертого регистра сдвига, исполнительный вход которого соединен с выходом пятого элемента И, четвертый вход которого подключен к прямому выходу второго триггера, второй сигнальный вход которого и второй сигнальный вход первого триггера подключены к выходу старшего разряда счетчика, выходы разрядов которого подключены к адрес- Hbc-i входам дем льтиплексора и являют - |ся вторыми выходами синхрогенератора, выходы разрядов де:«1ультш1лексора являются двенадцатым выходок синхрогенератора, счетный вход счетчика под ключен к выходу десятого элемента ИЛИ, третий вход которого и первый сигнальный вход первого триггера подключены к восьмому выходу четвертого. регистра сдвига, первый вход девятого элемента 1ШИ подключен к седьмому выходу четвертого регистра сдвига,

211

пятьй выход которого соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к четвертому выходу третьего регистра сдвига, первый вход седьмого элемента ИЛИ Соединен с пятым выходом третьего регистра сдвига, исполнительньй вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, а третий- выход соеди- иен с шестым входом первого элемента ИЛИ , выход которого является первым выходом синхрогенератора, вход четвертого элемента задержки соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, а выход является девятым выходом синхрогенератора, второй вход четвёртого элемента KllJi подключен к второму выходу четвертого регистра сдвига, третий выход которого соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу шестого элемента задержки, выход которого соединен с входом синхросигнала выбора де- мультиплексора, вход сигнала данных которого подключен к выходу восьмого элемента ИЛИ, первый выход пятого регистра сдвига соединен с восьмым входом первого элемента ИЛИ, седьмой вход которого подключен к четвертому выходу четвертого регистра сдвига,, первый выход которого соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ, t второй вход которо1 о и второй вход первого элемента ИЛИ подключены.к

второму выходу второго регистра сдви

147

22

,. ю 5 2025 о35

га, третий выход которого подключен к третьему входу первого элемента ЕПИ и входу второго элемента задержки, выход которого является седьмым выходом синхрогенератора, исполнительный вход второго регистра сдвига подключен к выходу третьего элемента И, первый выход второго регистра сдвига соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, вход третьего элемента Задержки и четвертый вход первого элемента ИЛИ подключены к четвертому выходу, второго регистра сдвига, пятый выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, пятым входом первого элемента ИЛИ и первым входом десятого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И первый вход пятого элемента ИЛИ соединен с вторым вьпсо- дом третьего регистра сдвига, первый выход которого подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, первый вход третьего элемента ИЛИ подключен к первому выходу первого регистра сдвига, второй выход которого соединен с входом первого элемента задержки, выход которого является десятым выходом синхрогенератора, выход третьего элемента ИЛИ является вторым разрядом одиннадцатого выхода синхрогенератора, выход третьего элемента задержки является третьим выходом синхрогенератора.