Устройство для автоматического контроля и индикации Советский патент 1993 года по МПК G05B23/02 G06F15/46 

Q

у

Ъ

Использование: на объектах контроля с изменяющимися параметрами. Сущность изобретения: устройство содержит: 1 блок синхронизации и адресации (1), 2 мультиплексора (2,4)2 блока индикации (3,25), 1 делитель частоты (5), 1 элемент И-НЕ (6), 3 ключа (7,9, 18), 1 элемент НЕ (8), 1 блок датчиков параметров (10), 1 компаратор (11), 1 блок памяти уставок(12), 1 одновибратор(13), 1 элемент И

0

Ti

Cfoocfl о

00

о

g

ю

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано в устройствах автоматизированного контроля протекания циклических, процессов, в цикловых системах управления в качестве средств контроля правильности изменения состояния объектов управления.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет отслеживания реального времени возникновения аварийного сигнала и определения временного остатка до нормированного изменения состояния объекта путем выбора режимов индикаций.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для автоматического контроля и индикации содержит блок 1 синхронизации и адресации, первый мультиплексор 2, первый блок 3 индикации, второй мультиплексор 4, делитель 5 частоты, элемент И-НЕ 6, первый ключ 7, элемент НЕ 8, второй ключ 9, блок 10 датчиков параметров, компаратор 11, блок 12 памяти уставок, одновибратор 13, элемент И 14, элемент ИЛИ 15, первый счетчик 16(двоичный), триггер 17, третий ключ 18, первый регистр 19, элемент 20 задержки, второй счетчик 21 (двоично-десятичный), второй регистр 22 (универсальный, работающий в асинхронном и синхронном режимах), переключатель 23, дешифратор 24, второй блок 25 индикации. На чертеже позициями также отмечены: выход 26 сигнала аварии устройства и его вход 27 сброса и вход управления режимом индикации.

Устройство работает следующим образом.

В режиме индикации отсчета времени в реальном масштабе переключатель 23 разомкнут управляющим сигналом с входа управления режимом индикации устройства.

Сигнал сброса поступает на вход 27 устройства и устанавливает в нулевое состоя- ние триггер 17 и счетчик 16. При подаче на тактовый вход через элементы ИЛИ 15 и задержки 20 отрицательного импульса, во внутренний регистр счетчика 21 записывается установочный код, равный гмакс (максимально допустимому времени перехода контролируемого объекта из состояния QM в состояние QI) и записанный предварительно на регистре 19. При этом на время действия сигнала Сброс работа счетчика 21 и компаратора 11 блокируется.

После окончания сигнала Сброс компаратором 11 сравниваются кадры информации на его информационных входах. Блок 1 синхронизации и адресации осуществляет последовательную генерацию адресных

сигналов на адресные входы мультиплексоров 2 и 4 и первого бпока 3 индикации. Мультиплексор 2 последовательно подключает выходы датчиков блока 10 к информационному входу первого ключа 7. Аналогично, мультиплексор 4 подключает информационные выходы блока 12 памяти уставок к информационному входу второго ключа 9. Генерация адресных сигналов всех

датчиков блока 10 датчиков параметров составляет один цикл сканирования.

Сигнал с.частотой следования циклов сканирования поступает на делитель 5 частоты, с выхода которого снимается сигнал со

скважностью 2 и частотой нормального восприятия оператором. Поскольку после подачи сигнала Сброс триггер 17 установлен в нулевое состояние и на его прямом выходе отсутствует сигнал, то элемент И-НЕ 6

закрыт по своему первому входу; а, следовательно, постоянно открыт первый ключ 7 по управляющему входу и закрыт второй ключ 9 через элемент НЕ 8. Таким образом, в первый блок 3 индикации последовательно

вводится информация с датчиков блока 10, чем осуществляется динамическая индикация их состояний.

Пусть в течение некоторого интервала времени г t макс с момента подачи сигнала

Сброс контролируемый объект достиг состояния QI, при этом кадр AI информации, снимаемый с датчиков блока 10, поразрядно равен кадру А1, снимаемому с информационных выходов блока 12 памяти уставок. На

выходе компаратора 11 появляется сигнал, запускающий одновибратор 13, который через элемент И 14 инкрементирует счетчик 16, через элемент ИЛИ 15 и элемент 20 задержки перезапускает счетчик 21 и на время tia запрещает работу компаратора 11. Поступление импульсов с делителя 5 частоты через третий ключ 18 на вычитающий вход счетчика 21 вызывает вычитание логической 1 из текущего состояния. При переходе счетчика

21 из состояния 000... в состояние 999..., на его выходе переполнения появляется соответствующий сигнал, а текущее состояние счетчика 21 через регистр 22 поступает на дешифратор 24, декодируется и индицируется вторым блоком 25 индикации. Инкремент счетчика 16 вызывает появление кадра А2 на информационных выходах блока 12 памяти уставок При окончании выходного импульса одновибратора 13 через элемент

ИЛИ 15 разрешается работа компаратора 11, теперь на его информационных входах ожидается появление кадра Аг с датчиков блока 10. По-прежнему сброшен триггер 17 и открыт первый ключ 7 и на первый блок 3

индикации вводится информация о состоянии датчиков блока 10.

Таким образом, если последовательный переход контролируемого объекта из состояния QI-I в состояние QI происходит за время тг меньшее максимально допустимого времени 1макс, то на каждом этапе контроля происходит установка 1макс и повторный запуск счетчика 21 и инкремент счетчика 16. При этом триггер 17 постоянно сброшен, а на первый блок 3 индикации постоянно вводится информация с датчиков блока 10, и на втором блоке 25 индикации отображается текущий резерв времени на выполненном цикле. Контролируемый объект последовательно проходит через состояния СИ, 02,....,On, после чего процесс циклически повторяется-за состоянием Qn следует состояние Qi и так далее.

Если на каком-то этапе контроля объект не перешел из состояния Ой.в состояние QI в течение времени т t макс, т.е. не произошло положительного сравнения кадров на компараторе 11, то при появлении сигнала переполнения на выходе счетчика 21 закрывается ключ 18 и на вход счетчика прекращается подача импульсов, взводится в единичное состояние триггер 17, блокируя через элемент И 14 дальнейшее управление счетчиком 16 по его счетному входу. Появляется сигнал на выходе 26 сигнала аварии устройства, разрешается работа элемента И-НЕ 6 и на управляющие входы первого 7 второго 9 ключей поступают в противофазе управляющие сигналы со скважностью 2. Таким образом организуется режим индикации, состоящий из двух постоянно чередующихся тактов - в течение первого такта информация в первый блок 3 индикации вводится с датчиков блока 10 и отражает действительное состояние контролируемого объекта, в течение следующего такта информация вводится с блока 12 памяти уставок и отражает состояние, которое ожидалось, но не было достигнуто контролируемым объектом. При этом индикаторы, соответствующие датчикам, не перешедшим в требуемое состояние, переходят в режим пульсирующего свечения, обеспечивая оператору быструю локализацию причины аварии.

Аналогично отражается блоком 25 индикации и текущий в реальном масштабе отсчет времени.

В режиме индикации момента времени поступления аварии и определения времен-. ного остатка до нормального перехода в другое состояние .замыкается переключатель 23 и в процессе работы устройства элемент 20 задержки формирует временную задержку, обусловленную временем выдачи содержимого счетчика 21 через регистр 22. 5Таким образом, для объектов с наперед известной циклической посл.едовательно- стью изменения состояния и нормированным временем перехода устройство позволяет автоматически контролировать

0 правильность изменения состояний и время

перехода. При этом, если последователь. ность изменения состояний нарушена или

превышено допустимое время перехода, то

дальнейший процесс контроля прекращает5 ся, активизируется выход сигнала аварии устройства и индикаторы, соответствующие датчикам, не перешедшим в необходимое состояние, переходят в режим пульсирующего свечения.

0На втором блоке 25 индикации в зависимости от выбора оператора отображается либо текущий резерв времени на выполненном цикле, либо временной остаток до нормированного перехода.

5 Формула, изобретения

Устройство для автоматического контроля и индикации, содержащее блок синхронизации и адресации, делитель частоты, элемент И-НЕ, элемент НЕ, блок датчиков

0 параметров, первый и второй мультиплексоры, первый и второй ключи, первый блок индикации, блок памяти уставок, первый счетчик, компаратор, одновибратор, элемент И, триггер и элемент ИЛИ, выход кото5 рого соединен с входом блокировки компаратора, адресный выход блока синхронизации и адресации подключен к адресным входам первого блока индикации и первого и второго мультиплексоров, а такто0 вый выход через делитель частоты - к.первому входу элемента И-НЕ, соединенного выходом с управляющим входом первого ключа и через элемент НЕ - с управляющим входом второго ключа, выходы первого и

5 второго ключей объединены по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ и подключены к информационному входу первого блока индикации, а информационные входы - к выходам одноименных мультиплексоров, связанных ин0 формационными входами с выходами блока датчиков параметров и блока памяти уста- вск соответственно,подключенными также к соответствующим информационным входам компаратора, выход которого через од5 новибратор соединен с первым входом элемента И, связанного выходом с первым входом элемента ИЛИ и со счетным входом первого счетчика, вход сброса которого подсоединен к одноименным входам устройства и триггера, и второму входу элемента

ИЛИ, а разрядный выход - к разрядному адресному входу блока памяти уставок, инверсный выход триггера соединен с вторым входом элемента И. а прямой выход триггера является выходом сигнала аварии уст-. ройсТва и подключен к второму входу элемента И-НЕ, отличаю щеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет отслеживания реального времени возникновения аварийного сигнала и определения временного остатка до нормированного изменения состояния объекта путем выбора режимов индикации, в устройство введены переключатель, первый И второй регистры, элемент задержки, второй счетчик, дешифратор, второй блок индикации и третий ключ, информационный вход которого подключен к выходу делителя частоты, управляющий

вход - к инверсному выходу триггера, а выход - к вычитающему входу второго счетчика, тактовый вход которого подсоединен через элемент задержки к выходу элемента

ИЛИ и через переключатель - к разрешающему входу второго регистра, разрядные информационные входы которого соединены с разрядными выходами второго счетчика, разрядные установочные входы которого

подключены к разрядным выходам первого регистра, выход переполнения второго счетчика соединен с установочным входом триггера, выходы разрядов второго регистра подключены через дешифратор к информационным входам второго блока индикации, а управляющий вход переключателя является входом управления режи- мом индикации устройства.