Устройство для цетрализованного контроля Советский патент 1979 года по МПК G05B23/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к контрольн измерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля и измерения в цифровом виде параметров промышленных установок. Известны устройства централизован ного контроля содержащие датчики, нормализующие блоки, блоки задания установок, коммутаторы, блок обнаружения отклонений и блок регистрации 11,2 . Недостатком этих устройств являет ся снижение точности их работы из-за разброса характеристик ключей коммутаторов . Наиболее близким техническим реше нием к данному изобретению является устройство для централизованного контроля, содержащее датчики, соединенные норйализующими блоками, входной коммутатор, соединенный с нульорганом и через блок Обнаружений отклонений с узлом блокт1ровки и сигнализации , первый блок управления, один выход которого соединен с входным коммутатором и первым входом блока памяти, а другой выход - с формирователем кодов, цйфроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом формирователя кодов и со вторым входом блока памяти, соединенного с блоком индикации через выходной коммутатор, к одному из входов которого подключен второй блок управления 3. Недостатком этого устройства является большое количество входных ключей для подключения параметров, снижанхцее надежность его работы. Целью изобретения является повышение надежности устройства, которая достигается тем, что в устройство введены сумматоры, масштабные преобразователи, ключи, источник эталонных напряжений, распределитель импульсов, генератор тактовых импульсов и элемент И, первые вычитающие входы сумматоров соединены с выходами первого и второго ключей, управляющие входел которых соединены с одним из входов элемента И и с первым выходом распределителя импульсов, вторые вычитающие входы сумматоров, через масштабные преобразователи соединены с выходами третьего и четвертого ключей, управляющие входы которых соединены,со входом первого блока управления, с одним из входов блока обнаружения отклонений и со вторым выходом распределителя импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третьи вычитающие входы сумматоров через вторые масштабные преобразователи соединены с выходами пятого и шестого ключей, управляющие входы которых подключены к одному из входов блока обнаружения отклонений и к третьему выходу распределителя импульсов, суммирующие входы сумматоро соединены с выходами нормализующих блоков, а-выходы сумматоров подключены ковх6дам ЬХоднбг о коммутатора, вхЬды Второго, четвертого и шестого ключей соединены с нулевой шиной, вход первого ключа соединен с выходом цифроанешогового преобразоватеЛЯ;входы третьего и пятого ключей Соединена с выходом источника эталонного напряжения, а выход нульоргана через элемент И подключен к третьему входу блокс1 памяти. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство содержит датчики 1, нормализующие блоки 2, первый и второй масштабные преобразователи 3,4, сумматоры 5, нормально-закрытые ключи 6,7,8, нормально-открытые ключи 9,10,11; источник эталонного напряжения 12, входной коммутатор 13, блок обнаружения отклонений 14; узел 15 блокировки и сигнализации, нульорган 16 , логический элемент И 17, первый блок управления 18, цифроаналоговый преобразователь 19, формирователь кодов 20, распределитель импульсов 21, генератор тактовых импульсов 22, блок памяти 23, выходной коммутатор 24, блок индикации 2 второй блок управления 26, вычитающи входы сумматоров 27,28,29. Полный цикл работы устройства Т состоит из нулевых циклов Т и циклов коммутации Т (см. фиг. 2). Нулевой цикл TO состоит из трех тактов Т, где Т - период тактовых импульсов, поступающих с выхода ген ратора 22 (см. фиг. 2а). На этоМ ци лв на первом, втором и третьем выхо дах распределителя импульсов 21 поя ляются сигналы, показа нные соответс венно на фиг. 2б,в,г. На первом так те работы (моменты времени t t t открыт ключ 6 и закрыт ключ 9. При это на вычитающие входу 29 суммато ров 6 подаются напряжения, равные значениям нижних уставок 0, которы ° задаются посредством выбора коэффициентов передачи вторых масштабных преобразователей 3, а вычитак)щие вх ды 27 и 28 через нормально открытые ключи 11 и 10 подключены к нулевой шине. На выходах сумматоров в данны моменты,времени будем иметь разност между з1 ачениями контролируемых параметров и нижними уставками U-U {см. фиг. 2е) . На втором такте рабо ты(моменты времени t2 t tj) открывается ключ 7 и закрывается ключ 10. При этом на вычитающие входы 28 подаются напряжения, равные значениям верхних уставок U, которые задаются посредством выбора коэффициентов передачи первых масштабных преобразователей 4, а вычитающие входы 29 и 27 через открытые ключи 9 и 11 подключены к нулевой шине. На выходах сумматоров в эти моменты времени будем иметь разность между значениями контролируемых параметров и верхними уставками U-Ug. На третьем такте работы(моменты времени t t t) открыт ключ 8 и закрыт ключ 11. На выходах сумматоров в данные моменты времени будем иметь разность между значениями контролируемых параметров и образцовым напряжением, поступающим с выхода цифроаналогового преобразователя 19 U-Uogp i . Таким образом, сумматоры 5, работающие в режиме поочередного подключения к вычитающим входам заданных уровней сравнения и образцовых напряжений, осуществляют уплотнение каналов, при котором вся информация, необходимая для контроля и измерения . параметров, сконцентрирована на выходах соответствующих сумматоров (см. фиг. 2е). При этом, для передачи этой информации к блоку обнаружения 14 и нуль-органу 16 в коммутаторе 13 используется один ключ на каждый контролируемый параметр. Цикл коммутации Т состоит из п нулевых циклов , где п - количество параметров контроля. За время, равное периоду цикла коммутации, входной коммутатор 13 подключает ко входам блоков 14 и 16 сигналы с выходов всех п сумматоров, причем каждый из сумматоров подключается на -время, равное периоду нулевого цикла TQ. Это осуществляется тем, что на вход первого блока управления 18, представляющего из себя счетчик импульсов , поступают сигналы первого такта каждого нулевого цикла. После появления на выходе входного коммутатора 13сигнала с выхода очередного сумматора блок обнаружения oткJJOнeний 14анализирует на первом такте знак и-и и в случае появления в первом случае отрицательного, а во втором случае положительного знаков выдается сигнал в узел блокировки и сигнализации 15. На третьем такте каждого нулевого цикла элемент И 17 анализирует наличие сигнала на выходе нуль-органа 16. Если код на выходе формирователя кодов 20 соответствует величине контролируемого в данный момент времени параметра (напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 19 таково, что UrUpgp 0) , то на выходе .элемента И 17 появляется сигнал, который поступает на вход занесения в блок памяти 23 К адресным входам блока памяти 23 подключены выходал первого управления (для каждого параметра контроля в блоке памяти имеется св ячейка памяти). Поэтому код с выход блока 20 заносится в соответствующу ячейку памяти. В случае, если , для контролируемого в дан ный момент времени параметра в уст ройстве происходит следующий нулево цикл работы. По окончанию цикла ком мутации в .устройстве осуществляется контроль всех параметров и одновременно их сравнение с величиной обра цового напряжения данного шага развертки с выхода цифро-аналогового преобразователя 19. По окончании по ного цикла коммутаций импульс переноса с выхода блока 18 (см.фиг. 2д) поступает на вход формирователя код 20, представляющего из себя счетчик импульсов. Код на выходе счетчика меняется на единицу и на выходе цифроаналогрвого преобразователя устанавливается напряжение следующе го Шага развертки. При этом,полный цикл измерения Тц равен m циклам ко мутации , где m - количе во тпагов развертки цифроаналоговог преобразователя. В процессе измерения сигналы с выхода элемента И 17 заносят в блок памяти по соответствующим адресам коды с выхода блока 20. При этом, среднее время, затраченное на измерение одного параметра, равно TH « . Блок управления выходным коммута тором 26 осуществляет поочередное либо выборочное подключение результатов измерения через выходной коммутатор 24 к блоку индикации 25. Такое построение устройства позволяет за счет использования сумматоров произвести уплотнение входной информации и сократить число ключей во входном коммутаторе, а также использования сумматоров произвести уплотнение входной информации и сократить число ключей во вхо йоМ коммутаторе, а также использовать компенсационные методы измерения. Это приводит к повышению надеж ности устройства централизованного контроля. Формула изобретения Устройство для централизованного контроля, содержащее датчики, соеди ненные с нормализующими блоками. 156 входной коммутатор, соединенный с нуль-органом и через блок обнаружения отклонений, с узлом блокировки и сигнализации, первый блок управления, один выход которого соединен с входным коммутатором и первым входом блока памяти, а другой выход - с формирователем кодов, цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом формирователя кодов и со вторым входом блока памяти,. соединенного с блоком индикации через выходной коммутатор, к из входов которого подключен второй блок управления, отличающее с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены сумматоры, масштабные преобразователи, ключи, источник эталонных напряжений, распределитель импульсов, генератор тактовых импульсов и элемент. И, первые вычитающие входы сумматоров соединены с выходами первого и второго ключей, управляющие входы которых соединены с одним из входов элемента И и с первым выходом распределителя импульсов, вторые вычитающие входы сулматоро.в через первые масштабные прео азователи соединены с выходами третьего и четвертого ключей, управляющие входы которых соединены со входом первого блока управления, с одним из входов блока обнаружения отклонений и со вторым выходом распределителя импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых ИМПУЛЬСОВ, третьи вычитающие входа сумматоров через вторые масштабные преобразователи соединены с выходами пятого и шестого ключей, управляющие входы которых подключены к одному из входов блока обнаружения отклонений и к третьему.выходу распределителя импульсов, суммирующие входас сумматоров соединены с выходами нормализующих блоков, а выходы сумматоров подключены ко входам входного коммутатора, входы второго, четвертого и шестого ключей соединены с нулевой шиной, вход первого ключа соединен с выходом цифроаналоговрго преобразователя входы третьего и пятого ключей соединены с выходом источника эталонного напряжения, а выход нуль-органа через элемент И подключен к третьему входу блока памяти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 316092, кл. G 06 F 15/46, 1974. 2.Патент ФРГ 1549397 кл. 42 m 3 15/46, 1975. 3.Цапенко М.П. Измерительные инормационные системы, М., Энергия, 19-74, рис. 21-3.

1 д