Устройство для контроля объектов Советский патент 1977 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной и вычислительной техники и может быть использовано при ностроении систем автоматического контроля широкого класса объектов.

Известна дискретная система автоматического контроля и измерения параметров с многократным использованием канала контроля, содержшдая блок генератора стимупирующих сигналов, коммутаторы, промежуточные преобразователи, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения, устройства формирования суждения, выдачи результатов измерения, выдачи результатов контроля, самопроверки и управления, аналоговое полупостоянное запоминающее устройство, соединенное через коммутаторы и промежуточные преобразователи контролируемых параметров с входом аналого-цифрового преобра зователя l . Эта система работает по программе, задаваемой устройством управления. Однако эта система не позволяет осуществлять одновременный контроль двух и более объектов контроля.

Известно также аналогичное устройство для автоматического количественного и качественного контроля электричесии н временных параметров, работающее по сменной программе 2 .

Однако в этом устройстве количество обрудований-блоков измерения выходных сигналов и генераторов стимулирующих сигналов растет пропорционгшьно количеству входов и выходов контролируемого объекта.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому изобретению является уст ройство для контроля объектов, содерикашее генератор стимулирующих сигналов, блок управления, блок индикации, соединенный с сигнальным выходом блока управления, с которым соединены выходы первой группы объектов контроля и входы второй группы объектов контроля соответственно через первый и второй коммутаторы, соответствующие входы третьего коммутатора соединены с выходами второй группы объектов и генер атора стик(улирующюс сигналов, выходы четвертого коммутатора соединены с выходами первой группы объектов контроля fs В данном устройстве используется пауза в процессе контроля одного инерционного устройства, в течение которой блок приоритетов подключает следующий объект контроля и, тем самым, сокращается общее вре контроля. Однако при проверке безинерционных объектов блок приоритета будет последовательно подключать к контрюлю один за другим все объекты, т. е. будет осуществляться поочередный контроль. Другим недостатком этого устройства является то, что в случае проверки объектов, для которых необходимы стимулирую шие сигналы, одинаковые по своей физической природе, но разные по уровню, генератор этих сигналов должен содержать то же количество датчиков сигналов, одинаковых по физической природе, но разных по уровХарактерной особенностью устройств обмена (УО) управляющих Ц&М является наличие большого количества одновременно работающих входных и выходных устройств, каждое из которых может рассматриваться как самостоятельный объект контроля, причем при их проверке необходимо проверить не только правильность работы отдель но каждого из них, но и отсутствие влияния их друг на друга. При этом должна быть обеспечена одновременная имитация информадии для всех входных устройств с помощью полного набора генераторов стимули рующих сигналов, а также одновременное измерение сигналов всех выходных преобразователей. Целью изобретения является сокраагение аппаратурных затрат, т.е. упрощение устрой ства при одновременном контроле нескольких объектов. Это достигается тем, что в устройство для контроля объектов,- содержащее генератор стимулирующих сигналов, блок управления, блок индикации, соединенный с сигнальным выходом блока управления, с которым соединены выходы первой группы объектов контроля и входы второй группы объектов контроля соответственно через первый и второй коммутаторы, соответству щие входы третьего коммутатора соединены с выходами второй группы объектов и гене ратора стимулирующих сигналов, выходы че вертого коммутатора соединены с выходам первой группы объектов контроля, введеньб первый блок памяти, вход которого подклю чен к блоку управления, а выход - к управ ляюшим входам третьего коммутатора, вто рой блок памяти, :третий блок памяти, входы которого подключены к блоку управления, блок сравнения, к одному входу которого подключен выход генератора стимулирующих сигналов, к другому входу - выход третьего блока памяти, а к выходу управляющие входы второго и третьего блоков памяти, выход второго блока памяти подключен к управляющим входам четвертого коммутатора, входы которого соединены с выходами третьего коммутатора, а также тем, что генератор стимулирующих сигналов содержит генератор эталонной частоты, подключенный к первым входам формирователей максимальной частоты, длительности и фазы, вторые входы которых подключены к первой группе выходов счетчика времени, вторая группа входов которого соединена с входами генератора стимулирующих сигналов. Па фиг, 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу. Блок ;хема устройства содержит первую группу 1 объектов контроля (например, преобразователи частота, время, фаза в код, т.е. устройства ввода информации в цифровую вычислительную машину (ЦВМ); вторую группу 2 объектов контроля (например, преобразователи кода в параметры, приемлемые для управления исполнительными органами, т.е. устройства вывода информации из ЦВМ); первый коммутатор 3; второй коммутатор 4; блок управления 5; блок индикации 6; третий коммутатор 7; генератор 8 стимулирующих сигналов с выходами 9,1О, 11:, второй блок 12 памяти (уставок начала и конца строба); третий блок 13 памяти (времени); блок 14 сравнения; выход 15 счетчика времени генератора 8 стимулирующих сигналов; первый блок 16 памяти (обрат- ной связи); четвертый коммутатор 17; генератор 18 эталонной частоты; счетчик 19 времени; формирователи 20, 21 и 22 соответственно максимальной частоты, длительности и фазы. Программа проверки входных и выходных преобразователей хранится в запоминающем устройстве блока управления 5, считывание информации из входных преобразователей в блок управления осуществляется через коммутатор 3, Задание информации в выходные преобразователи осуществляется через коммутатор 4. Проверка входных преобразователей типа частота - код осуществляется следующим образом (см. фиг. 2). По сигналу из блока 5 выбирается код из блока памяти (БП) (обратной связи) 16 и через коммутатор 7 подключается в цепь обратной связи выход 9 формирователя максимальной частоты 20 генератора 8 стимулирующих сигналов. Па вход коммутатора 17 поступает сигнал с максимальной частотой. В соответствии с кодом БП 12 (уставок начала и конца строба) включается коммутатор 17 и максимальная частота подключается к проверяемым входным преобразователям. Код,выбранный из БП 13 (времени) по сигналу из блока 5, определяет время Tj прохождения сигнала с максимальной частотой на преобразователи, В момент совпадения кода из блока 13 памяти (времени) и кода на выходе 15 генератора 8 стимулирующих сигналов, сигнал от блока 14 сравнения выбирает из БП 12 и БП 13 новые коды. Код из БП 12 запрещает прохождение частоты на вход преобразователей. Этим организовывается программный строб, В момент времени Т Т -цикл работы устройства, блок 5 через коммутатор 3 опрашивает преобразователи и сравнивает их информацию с эталоном, хранящимся в запоминающем уст ройстве блока 5. Для организации строба через время Г от начала цикла проверки из БП 12 выбирается вначале нулевой код, а из БП 13 - код, соответствующий t . По сигналу от блока сравнения 14 из БП 12 вы бирается новый код, в соответствии с которым коммутатор 17 подключает сигнал с максимальной частотой на вход прюобразователей, а из БП 13 - код , соответствующий необходимой длительности строба По совпадению кода из БП 13 и кода на выходе 15 генератора 8 сигнал от блока сравнения 14 выбирает из БП 12 и БП 13 нулевой код и снимает разрещение с коммутатора 17 на прохождение сигнала с максимальной частотой на вход преобразователей. В момент времени Т блок 5 через коммутатор 3 опращивает преобразователи, Таким образом проверяются входные преобразователи. Задавая коды из БП 12, которые обеспечивают подключение к сигналу с максимальной частотой только одного преобразователя. опрашивая в момент времени Т все входные преобразователи, определ$пот влияние этого преобразователя на все остальные, В результате этих проверок контролируют ся входные цепи, влияния друг на друга и ощибки в монтаже на входах преобразователей. После проверки входных преобразователей в цепь обратной связи подключаются выходные преобразователи, а в качестве измерителей исйользуются проверенные входные пре- образ ова тел и. Для примера рассмотрим контроль выходного преобразователя код-длительность (см, фиг. 3). На преобразователь в течение циклов Tj , Т задается ий блока код, преобразуемый в последовательность времен- ных интервалов .Т, t j , Т ц сдвинутых относительно друг друга на время Т Т /4. Пусть требуется проконт олировать длительность интервалов Г , Т в течение T и Tj соответственно. Для этого до программе из блока 5 коммутатор 7 в соответствии с кодом из БП 16 подключает в цепьобратной связи проверяемый преобразователь и выход 9 сигнала максимальной частоты генератора 3; из БП 12 и БП 13 задается время и длительность строба Г в течение Т , Т , а контролируемый выход блока группы 2 формирует вторые ограничительные стробы -i j в течение Т , Т соответственно, Во время одновременного действия стробов, сформированных по программе и информадией с коммутатора 7, на вход некоторого блока группы 1 пропускается максимальное воздействие с генератора 8. Коды, снимаемые с рассматриваемого блока груты 1 в моменты tjL, t,j , сравниваются на соответствие с задающими кодами блока группы 2, Следовательно, при проверке выходных преобразователей воздействия в виде эталонных кодов задаются из. блока 5 через коммутатор 4 с блоки группы 2.Коммутатор 7,. в соответствии с кодом из БП 16,подключает в цепь обратной связи (ОС) выходы 9-11 Генератора 8, По программе из блока 5, через БП 12 и БП 13, задается время и длительность ограничительных стробов (аналогично проверке входных преобразователей). В рвзультате одновременного воздействия программно-сформирюванных ограничительных стробов и информации с контролируемых выходных преобразователей из макснмальных воздействий форм1груют на выходе коммутатора 17 входные воздействия преобразователей, пропорциональные значениям сигналов с выбранньлх блоков группы 2. Коды, считываемые с блоков группы 1, анализируются в блоке 5 на соответствие кодам, заданным на выходные преобразователи группы 2. При одновременном контроле нескольких выходных и входных преобразователей крммутатор 7 подключает группами блоки группы 2 и выходы 9-11 генераторов 8. По программе из блока 5 код на выходе БП 12 подключает выходы коммутатора 17 к блокам группы 1. Код на выходе БП 13 задает время или длительность подключения выхо- дов коммутатора 17 к блокам группы 1. По сигналу с блока 14 выбирается следующий код из БГ1 12, который задает: какие выходы коммутатора 17 подключаются - нача воздействия, какие отключаются - конец воздействия и какие остаются подключенны ми. Разрядность БП 12 определяется коли чеством одновременно подключаемых к выходам коммутаторов 17 блоков группы 1. Из БП 13 задается новый код времени на вход блока 14. Сигналы смены кодов в 12 жестко определяют моменты опроса отключенных блоков группы 1. Разрядность БП 13 определяется максимальным временем воздействия:на блоки 1. Аналогшшо проверяются преобразовател фаз).. Получение входных стимулирующих сигналов из максимальных происходит при помощи ограничительных стробов, .сформированных программно либо сформироЕ анных из выходных :сигналов, что позволяет при незначительных затратах и универсальности аппаратуры контроля организовать одновременную проверку входных и выходных преобразователей Б реальных условиях. При Наличии нескольких объектов контроля формирование ограничительных стробов для разных объектов может быть смещено во времени. При этом не потребуется анализа окончания процессов преобразования во входных и в выходных устройствах. Количество одновременно контролируемых объектов в устройстве ограничивается лишь объектом памяти запоминающих устройств и возможностями коммутаторов. Использование устройства автоматического контроля устройств обмена управляющих цифровых вычислительных машин позво ляет :. организовать одновременный автома тический контроль входных и выходных пре образователей и всего устройства обмена в реальных условиях, обеспечивая на входах устройства комбинации воздействия во всём диапазоне рабочего {эежима с дискретность обеспечивающей проверку каждого элемента ввода и вывода, локализовать отдельно отказы входных и выходных преобразователей при . сокращении времени контроля и сокращении аппаратурных затрат. Формула изобретения 1. Устройство для контроля об1,ектов, содержащее стимулируклиих сигналов, блок управления, блок шщикации, соединенный с сигнальным выходом ,блока управления, с которым соединены выходы первой группы объектов контроля и входы второй группы объектов контроля соответственно через первый и второй коммутаторы, соответствующие входы третьего коммутатора соединены с выходами второй группы объектов и генератора стимулирующих сигналов, выходы четвертого коммутатора соединены с выходами первой группы объектов контроля, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства при одновременном контроле нескольких объектов, в него введены первый блок памяти, вход которого подключен к блоку управления, а выход к управляющим входам третьего коммутатора, второй блок памяти, третий блок памяти, входы которого подключены к блоку управления, блок сравнения, к одному входу которого подключен выход генератора стимулирующих сигналов, к другому входу - выход третьего блока памяти, а к выходу управляющие входы второго и третьего блоков памяти, выход второго блока памяти подключен к управляющим входам четвертого коммутатора, входы которого соединены с выходами третьего коммутатора. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что генератор стимулирующих сигналов содержит генератор эталонной частоты, подключенный к первым входам формирователей максимальной частоты, длительности и фазы, вторые входы которых подключены к первой группе выходов счетчика времени, вторая группа входов которого соединена с входами rciс .затора стимулирующих сигналов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 316092, кл. G-05 В 23/О2, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 217729, кл. G-06 F 11/ОО, 1964. 3.Авторское свидетельство СССР М 378864, 1СЛ. G-06 F 11/ОО, 1971.