Устройство для контроля экспоненциальных процессов Советский патент 1989 года по МПК G05B23/02 

31500997

3, 22, элементов ИЛИ-НЕ 4, элементов И 5, 6, 7, 21, счетчиков 8, элементов индикации 9, 23, а также элементы ИЛИ 10, 11, 12, элементы И 13, 14, 15, регистры 16, 17 сдвига, сумматор 18, блок 19 управления и элемент НЕ

20. Устройство обеспечивает контроль выхода каждого экспоненциального процесса за допустимые пределы скорости затухания, а также определяют показатели экспоненциальных функций для группы переходных процессов. 5 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля группы переходных процессов, подчиняющихся экспоненциальному закону изменения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем контроля группы показателей экспоненциальных процессов. Устройство содержит группы двухпороговых элементов 1, тактователей 2 импульсов, триггеров 3, 22, элементов ИЛИ-НЕ 4, элементов И 5, 6, 7, 21, счетчиков 8, элементов индикации 9, 23, а также элементы ИЛИ 10, 11, 12, элементы И 13, 14, 15, регистры 16, 17 сдвига, сумматор 18, блок 19 управления и элемент НЕ 20. Устройство обеспечивает контроль выхода каждого экспоненциального процесса за допустимые пределы скорости затухания, а также определяют показатели экспоненциальных функций для группы переходных процессов. 5 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля переходных с процессов, имеющих экспоненциальный закон изменения, в различных технологических объектах, например энергоблоках электростанций.

Цель изобретения - расширение 20 функциональных возможностей устройства путем контроля группы показателей экспоненциальных процессов.

На фиг,1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - струк- 25 турная схема блока управления; на фиг.З - схема узла сравнения; на фиг.4 - схема тактователя импульсовj на фиг.З - пример временной диаграммы экспоненциальных процессов. ЗО

Устройство содержит m двухпорого- вых элементов l(I)l(m), m тактова- телей )--2(т) импульсов, m тригге- . ров 3(1)-3(т), m элементов ИЛИ-НЕ 4(1)-4(т), группы элементов И 5(j)- ,5 5(m), 6(l)6(m).H 7.(l)7(in), счет- -11ИКИ 8(.l)-8(m), элементы индикации 9()-9(m), элементы ИЛИ 10-12, элементы И 13-15, регистры 16, 17 сдви- . га, сумматор 18, блок 19 управления, 40 элемент НЕ 20, группы элементов И 21(l)21(in), триггеров 22(1 )22(m), элементы 23(1)-23(т) индикации,, На схеме обозначены информационные входы 24(1)-24(т) устройства и входы д 25, 26 опорных напряжений устройства.

Блок 19 управления (фиг,2) содер- жит генератор 27 импульсов, первый 28 и второй 29 распределители импульсов, коммутаторы 30, 31, узел 32 сравнения, элементы ИЛИ 33, 34, элементы И 35-38, группу элементов И 39(1)- 39(т)-, элемент 40 задержки, ключи 41 и 42, элемент НЕ 43, обозначены также выходы 44-51 и входы 52-56 блока, .

Узел 32 сравнения (фиг,3) содержит ЛК триггеры 57 и 58, элементы И 59,

50

с

0

5 О

5 0

0

60, элементы НЕ 61, 62, элемент ИГШ-НЕ 63i обозначены также входы 64-67 и выходы 68-70 узла.

Каждый тактователь 2 импульсов (фиГо4) содержит элемент ИЛИ 71, элемент И-НЕ 72, 73, триггер 74.

На схеме обозначены также входы 75, 76 и выход 77

Устройство работает следующим образом,

В исходном, состоянии на выходе ключа 41 блока 19 действует нулевой сигнал, блокирующий работу тактовате- лей 2(1)-2(т) импульсов. Единичньм сигнал, действующий на выходе элемента НЕ 43 в исходном состоянии,.подается через ключ 42 блока 19 на установочные входы счетчиков 8(1)-8(т), управляющий вход регистра 16 сдвига. и нулевые входы триггеров 22(1)22(т).

В результате счетчики 8(1)-8(т) и триггеры 22(l)-22(m) устанавливаются в нулевое состояние. Регистр 1б также устанавливается в нулевое состоя ние, так как на его установочном входе действует нулевой сигнало

В исходном состоянии единичный сигнал, действующий на выходе ключа 42, поступает через элемент ИЛИ 34 на входы элементов И 39(1)39(т), Последовательности импульсов разрядов распределителя 29 импульсов проходят через элементы И 39(1)-39(т) на нулевые входы триггеров 3(1)-3(т), устанавли- вая их в нулевые состояния. Регистр 17 также устанавливается в нулевое состояние, так кай на его управляющем входе действует единичный сигнал выхода элемента НЕ 20, а на установочном входе - нулевое сигнал с выхода суммы сумматора 18,

Единичные сигналы с инверсных выходов триггеров 3(1)-3(т) формируют на выходах элементов ИЛИ-НЕ 4(1)- 4(т) нулевые сигналы, которые блокируют элементы И 7(1)-7(т) и обеспечи вают формирование нулевого сигнала

51

на выходе элемента ИЛИ II, который формирует на выходе элемента НЕ 20 единичный сигнал, обеспечивающий, установку регистра 17 в нулевое состояние.

Генератор 27 импульсов блока 19 формирует последовательность тактовых импульсов частоты f, из кото

Тактователь 2(i) и.миульсов под действием нулевого управляющего сигнала двухпорогового элемента l(i) фор мирует на выходе импульс строба, синхронизированный с последовагельрой п-разрядный распределитель 28 им- ю „остью импульсов, действующих через пульсов формирует п последовательное- ключ 41 с выхода элемента И 35 блока тей импульсов частоты f/n, сдвинутых один относительного другого на время T/f,

Распределитель 29 импульсов из после- 5 довательности импульсов п-го разряда распределителя 28 импульсов формирует m последовательностей импульсов частоты f/m-n длительностью n/f, сдвинутых один относительно другого на время n/f,

В режиме контроля экспоненциальных процессов входы 25 и 26 опорных напряжений подключают к источникам опор

, д 2-1 моменты вре мени прохождения уровней U и Uj i-м входным аналоговым сигналом.

Импульс строба тактователя 2(1) 20 импульсов открывает элемент И 6(1), через который начинает поступать последовательность импульсов 1-го разряда распределителя 29 импульсов блока 19. Эта последовательность импульИмпульс строба тактователя 2(1) 20 импульсов открывает элемент И 6(1), через который начинает поступать последовательность импульсов 1-го разряда распределителя 29 импульсов блока 19. Эта последовательность импульных напряжений, задаю1цим два уровня сов через элемент ИЛИ 10 открывает напряжения U, и Uj (фиг.5)„ На инфор- элемент И 13, на выходе которого из мационные входы 24(1)-24(т) устройства подают m различных аналоговых сигналов, , изменяющихся по экспоненциальному закону Т.

импульсов первого разряда распределителя 28 импульсов блока I9 формируется пачка импульсов, количество ко- 30 торых пропорционально интервалу времени ., Пачка импульсов частоты f/m-n с выхода элемента И 13 через элемент ИЛИ 2 поступает на информационный вход сумматора 18 (последова,, /т - ,- - 35 тельного), на другой вход которого На выходе ключа 42 блока 19 деист- - .. „.. ..7.

2

,т, где и,., - начальное значение i-ro входного напряжения, (.- показатель 1-й экспоненциальной функции, t - время.

под действием тактовых импульсов генератора 27. импульсов блока 19 управления сдвигается начальный нулевой код регистра 16 сдвига, содержащего m п

вует нулевой сигнал, а ключ 41 подключает тактовые входы тактователей 2(1)-2(т) импульсов к выходу .элемент И 35, на выходе которого действует последовательность импульсов частоты f/m п, формируемая из последовательности импульсов т-го разряда распределителя 29 и импульсов п-го разряда распределителя 28, задержанных на длительность тактового импульса элементом 40 задержки.

В исходных состояниях на выходах двухпороговых элементов 1(1)-1(т)

45 тат с выхода сумматора 18 под действием тактовых и;;пульсов гев1ератора 27 импульсов блока 19 записывается в регистр 16. В последующие такты работы устройства в регистре 16 фордействуют единичные сигналы, так как 59 мируется двоичный код, соответствую- все начальные значения напряжений , 1 1,2,...,m больше эталонного уровня напряжения U, (фиг,5). Как только входное напряжение, действующее, например, на 1-м информационном входе 24 (1) устройства, достигает первого уровня напряжения U, срабатывает двухпороговый элемент 1(1), на выходе которого формируется нулевой

55

щий количеству импульсов в пачке на выходе элемента И 13.

Аналогичным образом устройство работает при сраба.тывании всех остальных двухпороговых элементов 1(1) 1(т) под действием экспоненциальных аналоговых сигналов на информационных входах 24(1)-24(т) устройства.

сигнал, действующий до момента достижения i-M входным аналоговым 1:иг- налом второго уровня напряжения U.

Тактователь 2(i) и.миульсов под действием нулевого управляющего сигнала двухпорогового элемента l(i) формирует на выходе импульс строба, синхронизированный с последовагель„остью импульсов, действующих через ключ 41 с выхода элемента И 35 блока

„остью импульсов, действующих через ключ 41 с выхода элемента И 35 блока

, д 2-1 моменты времени прохождения уровней U и Uj i-м входным аналоговым сигналом.

5

Импульс строба тактователя 2(1) 20 импульсов открывает элемент И 6(1), через который начинает поступать последовательность импульсов 1-го разряда распределителя 29 импульсов блока 19. Эта последовательность импульельного), на другой вход которого .. „.. ..7.

под действием тактовых импульсов генератора 27. импульсов блока 19 управления сдвигается начальный нулевой код регистра 16 сдвига, содержащего m п

разрядов. За время тп п тактов на вход сумматора 18 поступает один импульс пачки с выхода элемента И 13, который увеличивает начальньй двоичный код на единицу младшего разряда, и результат с выхода сумматора 18 под действием тактовых и;;пульсов гев1ератора 27 импульсов блока 19 записывается в регистр 16. В последующие такты работы устройства в регистре 16 формируется двоичный код, соответствую-

мируется двоичный код, соответствую-

щий количеству импульсов в пачке на выходе элемента И 13.

Аналогичным образом устройство работает при сраба.тывании всех остальных двухпороговых элементов 1(1) 1(т) под действием экспоненциальных аналоговых сигналов на информационных входах 24(1)-24(т) устройства.

Например, если спустя некоторое время после достижения аналоговым сигналом на i-м информационном входе 24(1) уровня напряжения U, аналоговый экспоненциальный сигнал на i-fl-м информационном входе 24(1+1) также достигает уровня эталонного сигнала, под действием нулевого сигнала на выходе двухпорогового элемента 1(1+ +1) тактователь 2(1+1) импульсов формирует импульс строба, который открывает элемент И 6(1+1).

Импульс строба на выходе такто- вателя 2(1+1) импульсов действует в течение интервала времени t2Ci о .(14.) t,( . и t2(,-.i) - моменты времени прохождения i+1-м экспоненциальным сигналом уровней U и U соответственно. Последовательность импульсов (1+1)-го разряда распредеителя 29 импульсов блока 19 через элементы И 6(1+1)j ИЛИ 10 открывает

элемент И 13, на выходе которого из импульсов первого разряда распредеителя 28 импульсов блока 19 формируется пачка импульсов, количество которых пропорционально интервалу времени 12/,-,) t (, ,). Причем импульсы

в пачке, формируемой от тактователя 2(1+1) импульсов, на выходе элемента И 13 действуют позже, со сдвигом по фазе на время n/f по отношению к ш-шульсам в пачке, формируемым на выходе элемента И 13 от тактойателя 2(1) импульсов. Следовательно, сначала за п тактов сумматор 18 по импульсу i-й пачки увеличивает на единицу двоичный код в 1-м слове регистра 16 сдвига, а в следующие п тактов ПС импульсу 1+1-и пачки увели ш- вает на единицу двоичный код в i+1-м слове регистра 16 сдвига

Еслл все экспоненциальные сигналы на входах 24(1)-24(т) находятся между двумя уровнями и , и и, то на выходах всех тактователей 2(1)2(т) импульсов действуют импульсы строба, которые открывают все элементы 6(1)- 6(т). В этом случае на выходе элемента И 13 форьшруется m пачек импульсов, а импульсы в соседних пачках сдвинуты по фазе на время n/f. За время m и сумматор 18 увеличива- ет на единицу двоичные коды во всех , словах регистра 16 с первого по in-e слово, а результат под действием тактовых импульсов генератора 27 импульд

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сов блока 19 вновь записывается в регистры 16 и 17, на управляющем входе последнего из которых действует еди-| ничный сигнал с выхода элемента НЕ 20. Регистр 17 содержит, как и регистр 16, т-п двоичных разрядов.

В дальнейшем устройство работает аналогичным образом до тех пор, пока : на одном из его информационньк входов, например 24(1), экспоненциальный аналоговый сигнал не достигнет уровня напряжения U. В этом случае на выходе двухпорогового элемента 1(1) формируется единичный сигнал, который блокирует работу тактователя 2(1) импульсов В это время триггер 3(1) находится в единичном состоянии, в которое его установил во время предшествующей работы устройства импульс строба тактователя 2(1) импульсов. Так как при блокировке тактователя 2(1) импульсов на его выходе, а также на инверсном выходе триггера 3(1) в это время действует нулевой сигнал, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 4(1) после окончания действия импульса строба на выходе тактователя 2(1) импульсов формируется единичньм сигнал, который открывает элементы И 5(1), И 7(1).-, Последовательность импульсов 1-го разряда распределителя 29 импульсов блока 19 через элемент И 7(1) поступает ta выход элемента ИЛИ 11 , открывая элемент И 14, и через элемент НЕ 20 воздействует на управляющий вход регистра 17 сдвига.

Инвертированные элементом НЕ 20 импульсы 1-го разряда распределителя 29 импульсоэ блока 19 обеспечивают динамическое хранение в 1-м слове регистра 17 двоичного кода, значение которого пропорционально интерйалу времени t ... Действительно, во время сдвига под действием тактовых импульсов генератора 27 импульсов блока 19 двоичного кода 1-го слова с выхода регистра 17 на его уп равляющем входе действует инверсный импульс 1-го разряда распределителя 29 импульсов блока 19 у который на время его действия замыкает цепь рециркуляции 1-го слова с выхода регистра 17 на его же информаци- онньй вход..Одновременно с перезаписью 1-го слова в регистр 17 сдвига двоичный код 1-го слова с выхода регистра 17 через элементы И 14,

-

9

ИЛИ 12 поступает на вход сумматора 18, на другой вход которого с выход регистра 16 под действием тактовых импульсов также сдвигается двоичный код i-ro слова, значение которого пропорционально интервалу времени г,-(, время элемент И 13 закрыт нулевым сигналом, действующи через элемент ИЛИ 10 с выхода эле мента И 6(1), блокированного нулевым сигналом с выхода тактователя 2(1) импульсов. Сумматор 18 последовательно, начиная с младших разрядов, суммирует двоичные коды i-x сл сдвигаемых с выходов регистров I6 и 17, результат суммирования под действием тактовых импульсов записываеся в регистр 16, а затем (спустя m тактов) вновь сдвигается на вход сумматора 18, на другой вход которого в это время вновь поступает с выхода регистра 17 двоичный код, прпорциональный интервалу времени . Таким образом, в i-м слове регистра 16 формируется двоичный код значение которого пропорционально с

ме 2 t,t ). Одновременно с этим

в счетчике 8(1) осуществляется подсчет количества циклов суммирования величины 5(t.-t), так как каждые m п тактов на информационный вход счетчика 8(1) поступает один импульс последовательности, формируемой на выходе элемента И 38 блока 19 из по следовательностей импульсов первого разряда распределителя 28 импульсов и т-го разряда распределителя 29 импульсов.

Если в это время, например, i+1-й экспоненциальный сигнал находится между уровнями напряжения U и U то после формирования величины (t2i t.) во время сдвига с выхода регистра 16 1-го слова сумматор 18 во время сдвига 1-4-1-го слова увеличит его значение на единицу, так как в это время на выходе элемента И 13 будет действовать импульс i+1-й пачки, формируемой от строба тактователя 2(1+1) импульсов, а элемент И 1А будет блокирован нулевым сигналом элемента И 7(1+1), который закрыт нулевым сигналом элемента ИЛИ-ИЁ 4(1+1), поскольку на его входе действует единичный сигнал строба тактователя 2(1+1) импульсов.

fO

500997

,15 20

10

Б том случле, когда все экспоненциальные сигналы достигли нижнего уровня напряжения I , , )in пьгходдх всех тактователей 2()2(ri) импульсоп формируются нулевые сигна.чы, которые закрывают все элементы И 6()6(п) и элемент И 13 и формируют на иькодах элементов ИЛИ-НЕ 4(I)-4(m) единичные сигналы, открывающие все элементы И 5(О-5(т), 7С1)7(т) и элемент И 1А. В этом случае на выходе элемента НЕ 20 формируется нулевой сигнал, который постоянно подключает вькод регистра 17 к его информационному входу, что обеспечивает динамическое запоминание m двоичных кодов, значения которых соответствуют интервалам времени

Ч-t,,

,

на входах 24(1)-24(т) между уровнями напряжения U, и Эти двоичные ко

ды под действием тактовых импульсов сдвигаются с выхода регистра 17 на его информационный вход, а также через элементы И 14, ИЛИ 12 поступают на вход сумматора 18, на другой вход которого сдвигаются под действием тактовых импульсов двоичные коды регистра 16 сдвига а Результаты суммирования в виде двоичных кодов, пропорциональных суммам S (tj,-t,),

4i)2 tzm-t,n,) вновь

записьтаются под действием тактовьгх импульсов в регистр 16о Одновременно с этим счетчики 8()-8(т) выполняют подсчет циклов суммирования в соответствующих суммах Е ( ), , 2m.

Так устройство работает до тех, пока не срабатывает узел 32 сравнения в блоке 19 управления. Срабатывание узла 32 определяется значением заданного двоичного кода, который связан с уровнями напряжений U 7 в исходном состоянии устройства устанавливается на коммутаторе 30 блока 19 управления а

Заданный двоичный код определяется следующим образом.

Показатели экспоненциальных функций определяются на основе следующих соотношений

, In Ui- In иг

t2.-t,,. 2m.

Ki-m-n

-

(1) (2)

111500997

де t. и - моменты времени дотижения соответственно уровней на- ряжени и и и i-M экспоненциальtiiчи

ни ни ни ко 37 ра пр 37 эл мя ли па го ну с ми ну ме сч вх эк по ро и ка

ным сигналом}. . К| - величина двоичного кода, накопленного в регистрах 16 и 17 к моменту времени t для i-ro экспонен циального сигнала;

п - количество разрядов представ- ления двоичных кодов ( ,2,,,, ,т в регистрах 16 и 17;

m - количество экспоненциальных сигналов;

f - частота тактовых импульсов ге нератора 27 импульсов блока 19.

Из соотношений (1) и (2) следует выражение для величины заданного двоичного кода

f

С „..-(inu, -1пи).К;, (3)

значение которого постоянно и зави-, сит не от входного экспоненциального сигнала, а определяется уровнями эталонных напряжений U, U и техническими параметрами устройства f, m, п.

В исходном состоянии устройства величину С, определенную из (3), ус- танавливают в двоичном коде на коммутаторе 30 блока 19, который в единичных разрядах, заданного двоичного кода С подключает соответствующие разряды распределителя 28 импульсов к входам элемента ИЛИ 33, После установки заданного значения двоичного .кода на коммутаторе 30 на выходе элемента ИЛИ 33 формируется последовательный п-разрядный эталонный двоич- ный код, период повторения которого равен n/f.

Узел 32 сравнения блока 19 при контроле экспоненциальных процессов осуществляет последовательно во времени, начиная с младшего разряда, сравнение эталонного двоичного кода, действующего на выходе элемента ИЛИ 33 блока 19, с двоичными кодами 51К;, пропорциональными 2(. ), ,2,.,.,m которые формируются в регистре 16 и под действием тактовых импульсов поступают на информацион- libw вход узла 32 сравнения.

При дocfижeнии соотношения

Л.-К- ;ZlK.C (4)

1

узел 32 сравнения блока19 останавли

вает процесс вычисленияпоказателя

12

tii- экспоненциальной функции в счетчике 8(1),

Действительно, в случае вьтолне ния условия (4) на выходах превышения или равенства узла 32 сравнения формируется единичный сигнал, который открывает элемент И 36 или И 37, Импульс последовательности п-го разряда распределителя 28 импульсов проходит через элементы И 36 или И 37, элемент ИЛИ 34 и через один из элементов И 39(1), открытый в это врмя импульсом 1-го разряда распределителя 29 импульсов блока 19, поступает на нулевой вход соответствующего триггера 3(1), устанавливая его в нулевое состояние. Единичный сигнал с инверсного выхода триггера 3(1) фомирует на выходе элемента Ш1И-НЕ 4(1 нулевой сигнал, который блокирует элмент И 5(1), запрещая поступление счетных импульсов на информационный вход счетчика 8(1). Показатель е(, экспоненциальной функции, действующе по информационному входу 24(1) устройства, фиксируется в счетчике 8(1) и индицируется элементом 9(1) индикации,

1

Аналогичным образом вычисляются все показатели экспоненциальных функций, действующих на информационных входах 24(1)-24(га) устройства.

Значения группы показателей экспоненциальных функций запоминаются в счетчиках 8(1)-8(т) и индицируются соответствующим элементом 9(1)-9(т) индикации,

Таким образом работает устройство -в случае, когда показатели.,экспоненциальных функций находятся в заданных пределах Л- (/,где IB,2,.,,,m

Допустимые пределы изменения показателей экспоненциальных процессов задаются в устройстве согласно соотношению

(1„и -lnU-) (5)

Ш П , г 1

i 1,2,,о ,т,

где R. Г2 для двоичных счетчиков J 8(i);

10 для десятичных счетчиков ,8(1); р. - количество разрядов счетчик

8(1);

1 - номер разряда распределителя 28 импульсов, выбираё- мого коммутатором 31 блока 19.

Если затухание i-ro процесса происходит быстрее допустимого, показатель d. контролируемого i-ro процесса превысил допустимое значение

d , в результате работы устройства, Ю хода переноса сумматора 18 проходит

описанного выше, произойдет переполнение счетчика 8(i). Сигнал переполнения счетчика 8(i) является сигналом выхода контролируемого i-ro экспоненциального процесса за допусти- 15

мый предел d,- и индицируется с по waKc , , . , МОЩЬЮ элементов 9(1) индикации.

Если затухание i-ro экспоненциального процесса происходит медленнее до допустимого, Тое показатель о конт-20 ролируемого i-ro процесса меньше нижней границы допустимого значения , то устройство работает следующим образом.

25

через элемента И 15 и элемент И 21(i открытый в это время импульсом i-ro разряда распределителя 29 импульсов блока 19 на единичный вход триггера 22(i), устанавливая его в единичное состояние. Триггер 22(1) фиксирует факт выхода 1-го процесса за нижнюю границу допустимьк значений показателя oi, . Элемент 23(1) инди кации обеспечивает световую или зву ковую индикацию этого события. Сигна выхода триггера 22(1) может быть использован для включения регулятора технологического объекта, затухание переходного экспоненциального проце са в котором происходит медленнее допустимого.

В исходном состоянии с помощью коммутатора 31 блока 19 подключают 1-й. разряд распределителя 28 импульсов, соответствующий согласно соотношению (5) нижней границе показателя ci;. , к одному из входов элемента

. т Л( М

через элемента И 15 и элемент И 21(i), открытый в это время импульсом i-ro разряда распределителя 29 импульсов блока 19 на единичный вход триггера 22(i), устанавливая его в единичное состояние. Триггер 22(1) фиксирует факт выхода 1-го процесса за нижнюю границу допустимьк значений показателя oi, . Элемент 23(1) индикации обеспечивает световую или звуковую индикацию этого события. Сигнал выхода триггера 22(1) может быть использован для включения регулятора технологического объекта, затухание переходного экспоненциального процесса в котором происходит медленнее допустимого.

Узел 32 сравнения блока 19 работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 57 и н 58 находятся в нулевом состоянии, в которое их устанавливает через каждые п тактов последовательность импульсов с выхода элемента 40 задерж

ходе двухпорогового элемента 1 (i) ки блока 19, поступающая на вход 67

мируетсянулевой сигнал, который обеспечиваетформирование на выходе так- тователя2(1) импульсов единичного сигнала,снимающего блокировку элемента И 6(1), Последовательность импульсов 1-го разряда распре:делителя 29 импульсов блока 19 поступает через элементы И 6(1) и ИЛИ 10 на входы элементов И 13 и 15, Последователь

кость импульсов первого разряда рас- 45на информационные входы 64 и 65. пределителя 28 импульсов блока 19 во Если на входе 64 действует сигнал время действия последовательности им-логической единицы, на входе 65 - сиг- пульсов 1-го разряда распределителянал логического нуля, то на выходе 29 импульсов блока 19 поступает черезэлемента И 59 формируется сигнал ло- элементь И J3 и ИЛИ J2 на вхдд cy.fмa-50гической единицы, уртанавливакшщй тора 18,триггер 57 в единичное состояние и

Соединение информационного входа . регистра 16 с его выходом через сумматор 18 образует динамический счётчик,с в котором за время m-n тактов содержимое 1-го слова увеличивается на единицу младшего разряда. Спустя 2--m-n тактов после поступления первого импульса с выхода элемента liJ 12 на вход сумматора 18 на его выходе переноса формируется сигнал переноса из 1-го разряда i-ro двоичного кода, сдвигаемого под действием тактовых импульсов генератора 27 импульсов блока 19 с выхода регистра 16 сдвига. Сигнал переноса из 1-го разряда с вы5

0

5

0

через элемента И 15 и элемент И 21(i), открытый в это время импульсом i-ro разряда распределителя 29 импульсов блока 19 на единичный вход триггера 22(i), устанавливая его в единичное состояние. Триггер 22(1) фиксирует факт выхода 1-го процесса за нижнюю границу допустимьк значений показателя oi, . Элемент 23(1) индикации обеспечивает световую или звуковую индикацию этого события. Сигнал выхода триггера 22(1) может быть использован для включения регулятора технологического объекта, затухание переходного экспоненциального процесса в котором происходит медленнее допустимого.

Узел 32 сравнения блока 19 работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 57 и н 58 находятся в нулевом состоянии, в которое их устанавливает через каждые п тактов последовательность импульсов с выхода элемента 40 задержсброса. На синхронизирующие входы триггеров 57 и 58 по входу 66 поступает последовательность тактовых импульсов генератора 27 импульсов блоКаждые п тактов узел 32 осуществляет поразрядное сравнение двух последовательных двоичных кодов, посту- пающих, начиная с младшего разряда.

на информационные входы 64 и 65. Если на входе 64 действует сигнал логической единицы, на входе 65 - сиг- нал логического нуля, то на выходе элемента И 59 формируется сигнал ло- гической единицы, уртанавливакшщй триггер 57 в единичное состояние и

сбрасывающий триггер 58 в нулевое со- стояние

Если на входе 64 действует сигнал логического нуля, а H.i входе 65 - сиг- нал логической единицы, то на выходе элемента И 60 формируется 1сигнал логической единицы, устанавливаю-

щий триггер 58 в единичное состояние и сбрасывающий триггер 57 в нулевое состояние.

В случае комбинации .кодов 00 и 11 на входах 64 и 65 на выходах элементов И 59 и 60 действуют сигналы логического нуля, а триггеры 57 и 58 со храняют предшествующее состояние.

Если двоичный код, поступающий по входу 64, превьппает двоичный код, действующий на входе 65, то спустя п тактов триггер 57 находится в единичном состоянии, а на выходе 68 действует сигнал логической единицы

В случае равенства двоичных кодов триггеры 57 и 58 сохраняют нулевое состояние, на выходе элемента ИЛИ-FIE 63 формируется сигнал логической единицы, действующий на выходе 69 равенства.

Если двоичный код на входе 64 менше двоичного кода на входе 65, то спустя п тактов триггер 58 находится в единичном состоянии, а на выходе 70 действует сигнал логической единицы.

Тактователь 2 импульсов работает следующим образомс

На тактовый вход 75 поступает последовательность импульсов, формируемая в блоке 19 элементом И 35 о На управляющий вход 76 поступает инверти- рованньш сигнал управления с выхода двухпорогового элемента 1. В случае действия единичного сигнала на входе 76 на выходе элемента ИЛИ 71 формируется единичный сигнал, поступающий на-один из входов элемента, И-НЕ 73. Во время паузы между импульсами на входе 75 на выходе элемента И-НЕ 72 формируется единичный сигнал, который совместно с единичным сигналом выхода элемента ИЛИ 71 устанавлива - ет на ;зыходе элемента И-НЕ 73 нулевой сигнал, блокирующий элемент И-НЕ 72 во время действия импульса на входе 75.

В случае действия нулевого сигнал

на управляющем входе 76 зо время пау- 50 ления связан с входом синхронизации ,зы между импульсами на тактовом входе 75 на выходе элемента ИЛИ 71 устанавливается нулевой сигнал, формирующий на выходе элемента И-НЕ 73 единичный сигнал, который устанавливает триггер 74 в единичное состояние В этом-режиме во время действия импульса на тактовом входе 75 нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 72

первого регистра сдвига, выход котор го подключен к установочному входу сумматора, выход первого ключа блока управления соединен с тактовыми входами тактователей импульсов, управляющие входы которых связаны с выход ми двухпороговых элементов, выходы тактователей импульсов подключены соответственно к первым входам пер0

0

5

5

0

5

0

5

блокирует элемент И-НЕ 73, на выходе которого по;адерживается единичный сигнал, сохраняющи единичное состояние триггера 74с На его прямом выходе формируется сигнал строба, поступающий на выход 77. Как только на управляющем входе 76 установится единичный сигнал, триггер 74 установится в нулевое состояние первым импульсом последовательности, действующей на тактовом входе 75о

Формула изобретения

Устройство для контроля экспонен- цисшьных процессов, содержащее m двух- пороговых элементов (т - количество контролируемых экспоненциальных процессов) , m тактователей импульсов, первую группу из m элементов И, три элемента И, два элемента ИЛИ, первый регистр сдвига, сумматор, группу элементов индикации и блок управления, содержащий генератор импульсов, два распределителя импульсов, первый коммутатор, первый и второй элементы ШШ, первый Эопемент И и первый ключ, выход генератора импульсов соединен с входом первого .распределителя импульсов, выходы с первого по п-й которого (п - количество разрядов представления информации в регистрах сдвига) связаны с информационными входами первого коммутатора, управляющий вход которого соединен с первым установочным входом блока, выходы первого коммутатора подключены к входам первого элемента ИЛИ блока, выход п-го разряда первого распределителя импульсов соединен с входом второго распределителя импульсов, т-й выход которого связан с первым входом первого элемента И блока, второй установочньШ вход блока управления подключен к управляющему входу первого ключа, информационный вход которого соединен с выводом первого элемента И блока, выход генератора импульсов блока управления связан с входом синхронизации

первого регистра сдвига, выход которого подключен к установочному входу сумматора, выход первого ключа блока управления соединен с тактовыми входами тактователей импульсов, управляющие входы которых связаны с выходами двухпороговых элементов, выходы тактователей импульсов подключены соответственно к первым входам пер

171

вой группы элементов И, вторые входы которых соединены с выходами второго распределителя импульсов блока управления, выходы первой группы элементов И связаны с входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам первого и вто рого элементов И, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, выход первого разряда первого распределителя им-- пульсов блока управления соединен с вторым входом первого элемента И, информационный вход первого регистра сдвига связан с информационным выходом сумматора, выход переноса которого соединен с вторым входом второго элемента И, информационные вход устройства подключены к информацион- ным входам двухпороговых элементов, первый и второй входы опорных напряжений которых соединены соответственно с первым и вторым входами опорных напряжений устройства, о т л и-

чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем контроля группы показателей экспоненциальных процессов, в устройство введены второй регистр сдвига, две группы из m триггеров, группа из m элементов Ш1И-НЕ, вторая, третья и четвертая группы из га элементов И, третий элемент ИЛИ, элемент НЕ, m счетчиков, а блок управления дополнительно содержит узел сравнения, второй коммутатор, второй ключ, группу из m элементов И, второй, третий и четвертый элементы И, элемент НЕ и элемент задержки, выход которо- го соединен с входом сброса узла сравнения и с вторым входом первого элемента И блока, выход первого элемента ИЛИ блока связан с первым информа

ционным входом узла сравнения, такто-45 группы из m элементов 1ШИ-НЕ, вторые

вый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выходы равенства и превышения узла сравнения -соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов И блока, выходы которых связаны соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ блока, выход п-го разряда первого распределителя импульсов подключен к входу элемента за- „ держки и к вторым входам второго и третьего элементов И блока, выходы разрядов с первого по т-й второго распределителя импульсов соединены с пер0

0 5

0

0 выми входами, группы из Л1 элементе И блока, вторые входы котор,1х снязл- ны с выходом второго элементз ИМИ блока, выходы о первого по п-й иеррого распределителя импульсов соединены с. информационными входами второго коммутатора, управляющий вход которого связан с третьим установочным входом блока, третий вход второго элемента ИЛИ блока подключен к выходу второго ключа, информационный вход которого соединен через элемент FIE блока с нулевой шиной устройства, выход, пер5 вого разряда первого распределителя импульсов связан с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу т-го разряда второго распределителя импульсов, четвертый установочный вход блока соединен с управляющим входом второго ключа, выход которого связан с нулевыми входами первой группы из m триггеров, с установочными входами счетчиков с первого по т-й и с управляющим входом первого регистра сдвига, установочный вход которого подключен к нулевой шине устройства, выход второго коммутатора блока управления соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого связан с первыми входами второго группы из m элементов И, вьгходы которых подключены к единичным входам

5 го триггеров первой группы, прямые выходы которых подключены к входам элементов индикации, вьгходы группы из m элементов И блока управления соединены с нулевыми входами второй группы из т триггеров, единичные входы которых соединены с выходами так- тователей импульсов с первого по т-й, инверсные выходы, второй группы из m триггеров связаны с первыми входами

входы которых подключены к выходам тактователей импульсов с первого по т-й, выходы группы из m элементов ИЛИ-НЕ соединены с первыми входами Третьей группы из m злементов И, вторые входы Которых связаны с выходом четвертого элемента И блока управления, выходы группы из m элементов ИЛИ-НЕ подключены к первым входам четвертой группы из m элементов И, выходы которых соединены с входами второго элемента ИЛИ, вторые входы второй и четвертой групп из m элементов И связаны с выходами с первого

по m-й разрядов второго распределителя импульсов блока управления, выходы третьей группы из m элементов И подключены к счетным входам счетчиков, выходы которьпс подключены к вхо- дам элементов индикации, выходы первого и третьего элементов И соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом сумматора, второй информационный вход узла сравнения блока управления связан с выходом перФив. 2

вого регистра сдвига, выход генератора импульсов блока управления подключен к входу синхронизации второго регистра Сдвига, выход которого соединен с его же информационным входом и вторым входом третьего элемента И, информационный выход сумматора связан с установочным входом второго регистра сдвига , управляющий вход которого через элемент НЕ соединен с выходом второго элемента ИЖ.

фиеЛ

fu&S