Многоканальное устройство для контроля аналоговых параметров Советский патент 1980 года по МПК G05B23/02 

. - 1 . Изобретение относится к области из мерёния аналоговых параметров и может быть использовано в системах автоматического контроля комплекса параметров. Известны устройства контроля компле са параметров которые содержат источники входных сигналов, подключенные через коммутатор к измерителю 1 Недостаткок этих устройств - малое быстродействие, поскольку контроль параметров производится последовательно, а каждому циклу измерения предшествует этап коммутации. Накбопее близким к данному изобретению является мно1Х)калальное устройство для контроля аналоговых параметро содержащее последовательно соединенные преобразователь аналог-код, блок сравнения и блок вывода, запоминающий блок, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, блок управления, выходы которого подключены к тр тьему входу блока сравненияк второму входу блока вь1вода, и в каждом канале первый и второй элементы вычитания, первые входы которых подключены к выходам блока эталонных сигналов, пер-, вый элемент сложения и третий элемент вычитания, рдйоименные входы которых соединены между собой, а выходы- подключены к входам первого сумматораСЗ. Устройство обладает недостатком - не позволяет осуществлять непрерывный, контроль каждого из комплекса параметров, что объясняется наличием коммутатора, вызывающего инерционность устройства. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства в частности обеспечение возможности непрерывного оценочного контроля каждого из комплекса параметров. Указанная цель достигаетсятем, что устройство содержит дополнительные каналы и функциональные блоки с вторым элементом сложения, четвертым элементом вычитания и вторым сумматором, а .в каждый канал введены два элемента масштабирования, включенные между выходом первого и второго элементов вычитания и входами третьего элемента вычитания и первого элемента сложения, причем выходы каналов соединены с вхоцами вторых элементов сложения и четвертых элементов вычитания, KOTOpblx подключены к входам вторых сумматоров, выходы которых являются выходами функциональных блоков, входы последующих функциональных блоков подключены к выходам предыдущих, а выход последнего функционального бпока соединен с входом преобразователя аналогкод. На чертеже приведена блок-схема устройства для конкретного спучая одновременного контроля десяти параметров (п-10). Устройство содержит пять идентичных каналов 1 попарного контроля параметров, каждый из которых включае первый и второй элементы 2 и 3 вычитания, первые входы которых соедшены с выходами блока 4 эталонных сигналов два элемента 5 и 6, масштабирования, .первый элемент 7 сложения, третий элемент 8 вычитания, первый сумматор 9, функциональные блоки 10, каждый из ко торых включает второй элемент 11 сложения, четвертый элемент i2. вычитания и второй сумматор 13, преобразователь 14 аналог-код, блок 15 сравнения, блок 16 вывода, запоминающий блок 17 и блок 18 управления. Принцип работы устройства состоит в реализацш последовательности арифметических операций (сравнение контролируемых параметров с их номинальными значениями в аналоговой. форме, приведение полученных в результате сравне ния величин сигналов в единый масштаб области допустимых значений, совместно попарное преобразование прйВёдённьЬс сигналов, включающее операции сложения, вычитания и суммирование абсолютных значений сигналов), которые в результате дают возможность сформирова такую .функций оф значений кошролируемых параметров, сравнением которой с масштабным полем допуска, зтШсанным в запЬмвдающем устройстве, возможно произвести оценку каждого из кошролиpyeMbix параметров на соответствие областй допустимых значений. Количество дополнительных вводимых в устройство каналов контроля двух параметров и функциональных блоков одинаково, определяется количеством и контролируемых параметров и численно 83 равно - uipn п - четном (при И - нечетной). Устройство работает следующим образом. Каждый контролируемый параметр подается на один из Входов элементов 2 и 3 вычитания, на другие входы которых подаются сигналы из блока 4 эталонных сигналов, величины которых равны номинальным значениям контролируемых параметров. Полученные в результате сравнения разностные сигналы подвергаются масштабированию. -Изменение их масштаба для различных параметров обратнопропорционально полю допуска для данного параметра. Производимые далее с сигналами операции сложения, вычитания и последующее суммирование абсолютных величин, реализуемые в каждом канале контроля .двух параметров элементом 7, элементов 8 и сумматором 9, позволяет на выходе каждого канала контроля двух параметров сформировать такую функцию параметров, значение которой позврляет давать оценку о соответствии каждого из параметров области допустимых значе- . кий. Последующие взаимно-попарные преобразования сигналов, проводимые в каж- дом блоке 1О и включающие аналогичные операции сложения, вычитания и суммирования абсолютных значений сигналов, реализуемые в элементах 11 и 12 и сумматоре 13, позволяют также на выходе каждого блока 10 сформировать функ- . ПИЮ параметров, значение которой позволяет давать оценку о соответствии области допустимых значений тех параметров из общего чисра п, которые участвовали в формировании данной функции. На выходе последнего блока 10 формируется аналогичная функция для всех п параметров, значение ее преобразовывается в кодовую форму и сравнивается в блоке IS с единымдля всех параметров масштабным полем допуска, считываемым из блока 17. Результат сравнения фиксируется в блоке Д. 6 выхода подкоманде из блока 18. Выход за пределы области допустимых значений jcofя бы одного параметра из общего числа контролируе.мых параметров будет зафиксирован: в блоке 16 вывода, причем.при единичном отказе на выходе блока 16 вывода индицируется относительная величина отклонения . параметра за пределы поля допуска. Выраженная в единицах масштабного поля допуска, записанного в блоке 17. При одновременном отказе несколь/ких параметров на выходе блока 16 зафиксируется: максимальная относительна величина отклонения параметров за пределы поля допуска. Данное изобретение позволяет проводить непрерывный одновременный оценочный контроль каждого из комплекса конт ролщруемых параметров. Количество и ха рактер одновременно контролируемых параметров принципиально ничем не ограничены. Кроме своего основного назначения устройство может быть использовано в том случае, когда нет. возможности проводить последовательный контроль компле са пара{ датров в дискретные моменты времени ввиду быстрого старения информации о значении отдельных параметров. Формула изобретения Многоканальное устройство для контроля аналоговых параметров, содержащее последовательно соединенные преобразовател аналог код, блок сравнения и блок вывода, запоминающий блок, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, блок управления, выходы которого подключены к третьему входу блока сравнения -и второму входу блока вывода, и в каждом канале первый и второй элементы вычитания, первые входы которых подключены к выходам блока эталонных сигналов, первый элемент сложения и третий элемент вычитания, одноименные входы которых соединены между собой, а выходы подключены ic входам первого сумматора, отличающееся гем, что, с целью повышения быстродействия устройство содержит допалнительнь е каналы и функциональные блоки с вторым элементом сложения, четвертым элементом вычитания и вторым сумматором, а в каждый канал введены два элемента масштабирования, включенные между выходом первого и второго элементов вычитания и входами третьего элемента вычитания и первого элемента сложения, причем выходы 1саналов соединены с входами вторых элементов сложения и четвертых элементов вычитания, ;выходы которых подключены к входам :Вторых сумматоров, выходы которых являются выходами функциональных блоков, :входы последующих функциональных бло;Ков подключены к выходам предыдущих, а выход последнего функционального блока соединен с входом преобразователя аналог-код.: Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Каверкин И. Я., и Цветков Э. И. Анализ и синтез измерительных систем. М., Энергия, 1974, с. 71, рис. 3-3. 2.Авторское свидетельство СССР № 418833, кл. G 05 В 23/ОО, 1970. 3. Авторское свидетельство СССР № 2343792. кл.б 05 В 23/О2, 1976 (прототип).