Устройство для контроля и учета работы оборудования Советский патент 1991 года по МПК G07C3/10 

Изобретение относится к технике контроля преимущественно состояния технологического оборудования (аппаратов) в химической, нефтехимической и смежных отраслях промышленности, характеризующихся наличием потенциально опасных процессов.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для контроля состояния технологического оборудования; на фиг. 2 - схема вычислительного блока.

Устройство содержит датчики 1.1-1.л технологических параметров, первые за- датчики 2.1-2.П, вторые задатчики 3.1-З.п, третьи задатчики 4.1-4.П, первые элементы сравнения 5.1-5.п, вторые элементы сравнения 6.1-6.п. третьи элементы сравнения 7.1-7.П, первый, второй и третий элементы ИЛИ 8, 9 и 10, первый, второй и третий элементы НЕ 11, 12 и 13, первый, второй и третий элементы И 14, 15 и 16, генератор 17, первый и второй одновибраторы 18 и 19, первый, второй, третий, четвертый и

пятый счетчики 20-24, вычислительный блок 25, регистратор 26, кнопку 27 синхронизация.

Вычислительный блок 25 содержит генератор 28 импульсов, с первого по седьмой элементы И 29-35, триггер 36, коммутатор 37, элемент НЕ 38, регистр 39. задатчики 40 и 41, с первого по четвертый блоки умножения 42-45, сумматор 46 и функциональные преобразователи 47 и 48, выход 49.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки 27 на вторые входы счетчиков 20-24, вход генератора 17 и вход 55 вычислительного блока 25 подается кратковременный сигнал 1 длительностью, например, 2 с. При этом приводятся в исходное состояние (обнуляются) счетчики 20-24.

Включается в работу генератор 17 на выходе которого с заданной частотой г (например, г 10 мин) формируются импульсные сигналы длительностью Л(например Д 1,0 с), поступающие на первые входы элементов И 14, 15 и 16

сл

с

Os

о ел со

Замеренные датчиками 1.1-1.rt значения технологических параметров в соответствующих элементах сравнения 5.1-S.n, 6.1-б.п, 7.1-7.П сравниваются с аналоговыми значениями, формируемыми задатчи- ками 2.1-2.П, 3.1-З.п, 4.1-4.п. При этом устанавливаются три уровня пороговых значений, соответствующих работе аппарата на пониженной (уровень I), номинальной (уровень II) и повышенной (уровень III) нагрузках. Для каждого уровня определяется совокупность характеризующих его параметров из общей совокупности (1-п) параметров.

Уровни устанавливаются ээдатчиками 2.1-2.П, 3.1-З.п, 4.1-4.п. Элементы сравнения 5.1-б.п, 6.1-б.г. 7.1-7,п настраиваются таким образом, что сигналы 1 на их выходах появляются в тех случаях, когда величины сравниваемых технологических параметров совпадают с заданными пороговыми значениями. Выходные сигналы элементов сравнения поступают на входы элементов ИЛИ 9 и 10.

В исходном состоянии выходные сигналы элементов ИЛИ 8, 9 и 10 имеют О. При этом на третьи входы элементов И 15 и 16 поступают сигналы 1 с выходов инверторов 11 и 12.

При включении аппарата в работу по уровню самой высокой нагрузки срабатывает элемент ИЛИ 10, выходной сигнал 1 с его выхода поступает на входы элемента НЕ 13, одновибратора 19 и второй вход элемента И 16. На выходе одновибратора 19 появляется импульсный сигнал 1, фиксируемый счетчиком 24, На входе одновибратора 18 формируется О. При наличии сигналов 1 на втором и третьем входах элемента 16 импульсные сигналы 1 с выхода генератора 17 поступают через элемент И 16 на вход счетчика 22, в котором начинается счет времени работы аппарата на уровне нагрузки 1.

При переходе аппарата на режимы работы на других уровнях нагрузок сигналы 1 с выходов задатчиков 4.1 и 4.2 поступают на вторые входы элементов И 15 и 14. При этом импульсные сигналы 1 с выхода генератора 17 через элементы 15и 14 последовательно поступают на входы счетчиков 21 и 20, в которых начинается счет времени работы аппарата, на соответственных уровнях нагрузок.

Одновременно, последовательно через инверторы 12 и 11 блокируется прохождение сигналов с генератора 17 на входы счетчиков 22 и 21, D которых прекращается счет времени работы аппарата сначала на уровне одной нагрузки, а затем - на уровне другой нагрузки.

Изменение нагрузки работы аппарата в обратную сторону (в сторону снижения) приводит к последовательному обратному срабатыванию цепочек элемент И - счетчик. При этом также последовательно включаются в работу соответствующие счетчики. При остановке аппарата на выходе элемента ИЛИ 9 появляется сигнал О, а на выходе элемента НЕ 13 - сигнал 1. При поступлении этого сигнала на вход одновибратора 18 на его выходе формируется импульсный сигнал 1, фиксируемый счетчиком 23 (ОСТАНОВ).

На выходах счетчиков формируются кодовые (цифровые) сигналы, пропорциональные количеству зафиксированных ими импульсных сигналов и, соответственно, времени работы аппарата на всех уровнях нагрузок и числу пусков и остановок аппа- рата с момента его включения в работу

В вычислительном блоке первый вход

опрашивается с частотой 1 опрос а секунду.

При поступлении на него сигнала от

кнопки 27 начинается также периодический

опрос 50-55 входов блока 25.

На основании полученной информации в вычислительном бпоке 25 производится расчет комплексного показателя - приведенного времени раЬоты аппарата Т. Расчет ведется по формуле.

T (t2 + am + 3213) 91 92.(1)

где Т - приведенное время работы аппарата, ч; ti - время работы на пониженной нагрузке;

t2 - время работы на номинальной на- iрузке;

t3 время работы на повышенной нагрузке;

gi, 92 - поправочные коэффициенты; 31. 32 - весовые коэффициенты.

Вычисление поправочных коэффициентов ведется, например, по формулам

91 fi(ki),(2)

92 f2(k2),

где ki - число остановок аппарата; k2 - число пусков аппарата. Результаты выдаются на регистратор26 с выхода 46 блока 25.

Опрос входов 50-55 блока 25 произво- дится следующим образом.

При включении вычислительного блока 25 начинает работать генератор 28. на выходе которого формируются импульсы 1 с частотой следования 1 имп./с. Импульсы поступают на управляющий

вход элемента И 34 и на выход регистра 39. При заполнении регистра 39 на его выходе формируется сигнал 1, поддерживаемый последовательным поступлением импульсов на вход регистра 39. Сигнал 1 с выхода регистра 39 поступает на первый вход элемента И 35 и вход элемента НЕ 38, на выходе которого появляется сигнал О.

При поступлении на вход элемента И 34 сигнала 1 от кнопки синхронизации 27 и при поступлении на его управляющий вход сигнала 1 от генератора 28 сигнал 1 поступает на второй вход элемента И 35. При этом на его выходе формируется сигнал 1, поступающий на первый вход триггера 36. Триггер 36 включается, и на его выходе устанавливается сигнал 1, поступающий на управляющий вход коммутатора 37, который начинает опрашивать элементы И 29- 33 с заданной частотой (например, 1 раз в смену). При этом информация со счетчиков 20-24 поступает в блок 25.

При включении вычислительного блока 25 на выходе генератора 28 устанавливает- ся сигнал О, прекращается заполнение регистра 39, и на его выходе также устанавливается О на выходе элемента НЕ 38 формируется сигнал 1, поступающий на вход триггера 36, на выходе триггера устанавливается О, при поступлении которого на управляющий вход коммутатора 37 он перестает опрашивать элементы И 29-33.

Схема приходит в исходное состояние.

При достижении величиной Т заданного значения контролируемый аппарат должен останавливаться на ремонт, так как дальнейшая надежная работа его не гарантируется.

Формула изобретения 1. Устройство для контроля и учета работы оборудования, содержащее п датчиков, выходы которых подключены к первым входам первых элементов сравнения, вторые входы которых соединены с выходами п первых задатчиков, а выходы - со стороны первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого эле- мента И, второй вход которого подключен к генератору импульсов, выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика, и второй счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля, в него введены п вторых и третьих элементов сравнения и п вторых и третьих задатчиков, второй и третий элементы И и ИЛИ, первый, второй и третий элементы НЕ, первый и второй одновибраторы, третий, четвер- тый и пятый счетчики, вычислительный блок, элемент синхронизации и регистратор, выходы п датчиков подключены соответственно к первым входам п вторых и п

третьих элементов сравнения, вторые входы которых соединены с выходами соответственно п вторых и п третьих задатчиков, выходы п вторых элементов сравнения подключены ко входам второго элемента ИЛИ, выходы п третьих элементов сравнения соединены со входами третьего элемента ИЛИ, выход первого счетчика подключен к первому входу вычислительного блока, выходы первого и второго элементов ИЛИ через соответственно первый и второй элементы НЕ соединены с первым входом соответственно второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к первому входу соответственно второго и третьего счетчиков, выходы которых соединены со вторым и третьим входами вычислительного блока, выход третьего элемента ИЛИ через последовательно соединенные третий элемент НЕ и первый одновибратор и непосредственно через второй одновибратор подключены соответственно к первым входам четвертого и пятого счетчиков, выходы которых соединены соответственно с пятым и четвертым входами вычислительного блока, выход которого соединен с регистратором, выходы второго и третьего элементов ИЛИ подключены ко вторым входам соответственно второго и третьего элементов И, выход элемента синхронизации соединен со вторыми входами всех счетчиков, с шестым входом вычислительного блока и со входом генератора импульсов, выход которого подключён к третьим входам второго и третьего элементов И.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что вычислительный блок содержит коммутатор, первый и второй функциональные преобразователи, с первого по седьмой элементы И, триггер, элемент НЕ, одновибратор, регистр, генератор импульсов, сумматор, первый и втррой задатчики и первый, второй, третий и четвертый блоки умножения, выход шестого элемента И подключен к первому входу седьмого элемента И, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого подключен к коммутатору, выход которого соединен с первыми входами с первого по пятый элементов И, выход генератора импульсов подключен ко второму входу шестого элемента И и через регистр ко второму входу седьмого элемента И и входу элемента НЕ, выход которого соединен со вторым входом триггера, выходы первого и второго задатчиков подключены соответственно к первым входам первого и второго блоков умножения, вторые входы соединены с выходами соответственно второго и третьего элементов И, выходы первого элемента И и

первого и второго блоков умножения подключены к входу сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего блока умножения, выход которого подключен к первому входу четвертого блока ум- ножения, выход которого является выходом вычислительного блока, выходы четверного и пятого элементов И соеди- ны соответственно со входами первого

и второго функциональных преобразователей, выходы которых подключены соответственно к вторым входам третьего и четвертого блоков умножения, вторые входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И являются соответственно первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами вычислительного блока.

Изобретение относится к средствам контроля состояния технологического оборудования. Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля. Устройство содержит датчики, задат- чики, первые, вторые и третьи элементы сравнения, элементы ИЛИ, элементы НЕ, элементы И, генератор импульсов, одновиб- раторы, счетчики, вычислительный блок 25, регистратор и кнопку синхронизации. Устройство обеспечивает оценку реального состояния объекта за счет независимого учета времени его работы, количества пусков и остановок за контролируемый промежуток времени. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг.1

Фиг. 2