Устройство для допускового контроля Советский патент 1980 года по МПК G07C11/00 G06F17/00 

1

Изобретение относится к вычисли,тельной технике и технике автоматизированного Контроля, может быть использовано для контроля процессов в различных технологических объектах, 5 например в турбогенераторах электростанций.

Известны цифровые устройства для допускового контроля 1,2, содержащие аналого-цифровой преобразователь О блок уставок,. логический блок и блок сигнализации.

Недост.атком этих устройств является их сложность, обусловленная наличием аналого-цифрового преобразовате-15 ля, требующего значительных аппаратурных затрат.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для допускового контроля ZO 3, содержащее генератор импульсов, подключенный первым выходом к первому входу первого элемента И, вторым выходом - к входу блока уставок, последовательно соединенные блок срав25 нения и блок индикации, а также сумматор, выхоп которого подключен ко входу динамического регистра, а вход через элемент ИЛИ - к выходу динамического регистра, и блок регистрации,30

входами подсоединенный к выходам динамического регистра, одновибратора и генератора импульсов соответственно.

Недостатком устройства-прототипа является его сложность.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство -введены первый и второй триггеры, второй и третий элементы И, элемент задержки и распределитель импульсов. Первые выходы распределителя соединены с.соответствующими входами блока сравнения, второй выход - с входом одновибратора ипервым входом первого триггера, третий выход - с первым входом второго триггера. Выход одновибратора соединен с третьим входом блока сравнения, выход генератора импульсов подключен ко BTOpibiM входам первого и второго триггеров и через элемент задержки - ко второму входу сумматора. Вторым выходом сумматор: подсоединен ко второму входу первого элемента И, выход которого соединен со входом распределителя. Выходы блока установок подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, второй, вход второго элемента И соединен с выходом первого триггера, второй вход третьего элементга И - с выходом второго триггера, выходы второго и треть его элементов И подключены ко второму и третьему входам элемента ИЛИ соотве гственно. Такое влияние в устройство для допускового контроля распределителя импульсов , двух триггеров, двух элементов И и элемента задержки позволяет реализовать устройство на одном последовательном сумматоре и одном динамическом регистре, затраты оборудова,ния на реализацию которых не зависят от количества разрядов, и этим достичь цели изобретения. На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства. Устройство для допускового контроля содержит одновибратор 1, генера|тор 2 импульсов, блок уставок 3, блок сравнения 4,бл6 ийдикации , блок регистрации б, динамический регистр 7, сумматор 8, распределитель 9 импульсов, два триггера 10 и 11, , элемент задержки 12, элемент ИЛИ 13, первый, второй и третий элементы И 14 - 16. Блок сравнения 4 содержит четвертый и пятый элементы И 17 и 18 и элемент НЕ 19. Устройство для допускового контроля работает следующим образом. Генератор 2 вырабатывает по одному выходу импульсы, действующие с частотой /И , где - количество, двоичных раз рядов динамического регистра 7, и по другому ВЕЛХОду-тактовые импульсы с частотой f. Блок 3 вырабатывает из тактовых и пульсов две последовательности импульсов уставок,: соответствующих нижней границе допуска Х и полю допуска (Xg-Хц), где XQ- верхняя граница допуска. На первом выходе бл ка 3 вырабатывается последовательный двоичный код величины 2 - XH, где И - количество разрядов динамическог регистра 7. На втором выходе блока 3 генерируется последовательный двоичный код величины 2 - ( ) Двоичные коды уставок i 2 - Хр и 2 ( XB- ) поступают последовательно, начиная с младших разрядов, на входы элементов И 15 и И 16 соответс венно. устройства в непрерывном режиме генерации импульсов.на выхода распределителя 9, рассмотрим, начина с момента выработки на выходе распре делителя 9 импульса, который, поступая на запускающий вход одновибратора 1, приводит к его срабатыванию и устанавливает триггер 10 в единичное состояние. ОдновиСратор 1 после срабатывани от запускаювдего импульса вырабатыва ет на выходе импульсный сигнал, дли тельность которого пропорциональна величине входного сигнгша Х. Триггер 10 после установки его в диничное состояние открывает элемент 15. Двоичный код 2 - н первого ыхода блока уставок 3 через элеенты И 15 и.ИЛИ 13 поступает на один ход последовательного двоичного суматора 8, на другой вход которого ерез, элемент защержки 12 с первого ыхода генератора 2 поступают импу,пьы, совпадающие с младшим разрядом воичного кода, поступающего по его первому входу. В результате суммирования сумматором 8 двоичный код 2 - увеличивается на единицу и новый двоичный код (2 - н ) + 1 с первого выхода сумматора 8 запишется в динамический регистр 7. После прохождения двоичного кода (2 ) через элемент И 15 .триггер 10 срабатывает в нулевое состояние импульсом с первого выхода генератора 2. После установки триггера 10 в нулевое состояние элемент И 15 закрывается и поступление двоичного кода (2 ) второй вход элемента ИЛИ 13 Прекращается. Двоичный код (2 - Хц ) + 1 с выхода динамического регистра 7 через элемент ИЛИ 13 поступает на первый вход сумматора 8, который увеличивает его на единицу, и результат суммирования (2 ) 2 записывается в динамический регистр 7. Так будет продолжаться до тех пор, пока динамический регистр 7 не переполнится. Это произойдет спустя интервал времени И/ после запуска одновибратора 1. В этом случае на втором выходе сумматора 8 появится сигнал перенсхза из И-го разряда, который через флемент И 14 пррйдет на вход распределителя 9 импульсов. Распределитель импульсов пропускает входной импульс; на свой третий выход и прекращает действие сигнала на одном из первых выходов, который пойвйлЬя в момент Генераций импульса на втором выходе распределителя 9. Таким образом, на од- , ном из первых выходов распределителя 9 импульсов вырабатывается сигнал, длительность которого равна И / f и соответствует нижней границе допуска. Сигнал с первого выхода распределителя 9 импульсов поступает на первый вход элемента И 17, на второй вход которого подается инвертированный элементом НЕ 19 выходной сигнал одновибратора 1. Если контролируемый параметр ,Х меньше нижней границы допуска Хнг то длительность импульса на выходе одновибратора 1 будет меньше, чем длительность импульс.а на первом выходе распределителя 9. В этом случае на выходе элемента И 17 сформируется импульсный сигнал длительностью {Хн-)-И/, который, поступая в блок 5, приведет к срабатыванию индикатора, фиксирующей выход контролируемого параметра К за пределы нижней границы допуска. Если контролируемый параметр Х больше нижней границы допуска Хц, то выходной импульс одновибратора 1, длительность которого будет больше/ чем длительность импульса на первом выходе распределителя 9, закроет элемент И 17 с помощью элемента НЕ 19.

После первого переполнения динамического регистра 7 сигнал переполнения с выхода элемента И 14 появится на третьем выходе распределителя импульсов 9. Сигнал первого переполнения устанавливает триггер 11 в единич ное состояние.

Триггер 11 единичным выходом отпирает элемент И 16. Двоичный код 2 - ( Xg- Х.ц) со второго выхода блока уставок 3 через элементы И 16, ИЛИ 13 поступает на первый вход сумматора 8 последовательно во времени, начиная с младшего разряда. После прохождения всех разрядов двоичного кода 2 - ( УЕ.И) через элемент/ И 16 триггер 11 сбрасывается в нулевое состояние импульсом с первого выхода генератора 2.

Двоичный счетчик, образованный соединением динамического регистра 7 с сумматором 8, выполняет счет импульсов младшего разряда, которые образуются с помощью элемента задержки 12, начиная с начального кода 2 CB-XH).

Спустя интервал времени (Хв-Чц) «И/ после первого переполнения динамического регистра 7 произойдет его второе переполнение и на выходе сумматора 8 появится сигнал переноса из П-го разряда, который через элемент И 14 пройдет на вход распределителя импульсов 9. Второе переполнение динамического регистра 7 вызовет появление сигнала на другом первом выходе распределителя импульсов 9, который будет действовать до следующего переполнения динамического регистра 7. Если контролируемый параметр X больше верхней границы допуска Х, то импульс на выходе одновибратора 1 будет действовать некоторое время после второго переполнения динамического регистра 7. Совпадение задней части выходного импульса одновибратора 1 с передней частью импульса на другом (первом выходе распределителя 9 выделяется элементом И 18, на выходе которого образуется импульс длительностью (Х-Хв) 1/-. Выходной импульс элемента И 18, поступая в блок 5, приводит к срабатыванию индикатора,фиксирующего выход контролируемого параметра за пределы верхней границы допуска.

Если контролируемый параметр X меньше верхней границы допуска %б, то элемент И 18 будет закрыт, так как.

импуЛь : на выходе одновибратора 1 закончится раньше, чем начнет действовать импульс на выходе распределителя 9.

После второго переполнения динамического регистра 7 сумматор 8 выполняет счет импульсов младшего разряда с нулевого начального кода. Поэтому третье переполнение динамического регистра 7 произойдет спустя интервал времени -2 ti/f. Третье переполнение динамического регистра 7 прекратит действие сигнала на втором выходе распределителя 9 и приведет к генерации импульса на его втором выходе.

Импульс со второго выхода распределителя 9 запускает одновибратор 1 и устанавливает триггер 10 в единичное состояние. Цикл работы устройства для допускового контроля повторится аналогичным образом.

Устройство для допускового контроля, кроме качественнЕзК оценок контролируемого параметра, выполняет количественную регистрацию отклонений от нижней и верхней границ допуска.

Количественная оценка фиксируется блоком регистрации 6 после окончания действия выходного импульса одновибратора 1 посредством считывания двоичного кода с выхода динамического регистра 7 по синхронизирующим сигналам генератора импульсов 2,

Если контролируемый параметр меньше нижней границы допуска, то в момен окончания выходного импульса одновивратора 1 в динамическом регистре 7 содержится двоичный код 2 - (Хц - X), т.е. дополнительный код отрицательного отклонения контролируемого параметра от нижней границы допуска.

Если контролируемый параметр больше верхней гранищл допуска, то в момент окончания выходного импульса одновибратора 1 в динамическом регистре 7 содержится двоичный код величины X Х0, т.е. прямой код положительного отклонения контролируемого параметра от верхней границы допуска.

Количественные оценки отклонений от верхней или нижней границы допуска фиксируются блоком регистрации 6 и могут быть зафиксированы на перфоленте (перфокарте), выведены на цифропечать, цифровую индикацию и выданы на управляющую вычислительную машину.

Технические преимущества предложенного устройства для допускового контроля заключается в простоте реализации. Динамический регистр может быть реализован на регистре сдвига или на линии задержки (например, магнитострикционной или ультразвуковой) . В случае реализации устройства для допускового контроля на линии задержки затраты оборудования не зависят от количества разрядов И, так как при изменении меняется только время за-. держки либо частота генератора импуль сов. В отличие от прототипа, ко±орый требует для реализации допускового контроля двух И-разрядных счетчиков, в предложенном устройстве используется только один счетчик, собранный на динамическом регистре и последовательном сумматоре, затраты оборудования на реализацию которого .не зависят от количества разрядов. Формула изобретения Устройство для допускового контроля, содержащее генератор импульсов, подключенный первым выходом к первому входу первого элемента И, вторым выходом - к входу блока уставок, последовательно соединенные блок сравнения и блок индикации, а также сумматор, выход которого подключен ко входу динамического регистра, а вход через элемент ИЛИ к выходу динамического регистра, и блок регистрации, входами подсоединённый к выходам дина мического регистра, одновибратора, ге генератора импульсов соответственно, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содер жит первый и второй триггеры, второй и третий элементы И, элемент задержки и распределитель импульсов, первые выходы которого соединены с соответс вуюадими входс1ми блока сравнения, второй выход - с входом одновибратора и первым входом первого триггера, третий выход - с первым входом второго триггера, выход одновибратора соединен с третьим входом блока сравнения, выход генератора импульсов подключен ко вторым входам первого и второго триггеров и через элемент задержки ко второму входу сумматора, вторым выходам подсоединенного ко второмувходу первого элемента И, выход которого соединен со входом распределителя, выходы блока уставок подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого триггера, второй вход, третьего элемента И - с выходом второго триггера, выходы второго и третьего элементов И подключены ко второму и третьему входам элемента ИЛИ соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 231838, кл. G Об F 15/46, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР I 329528, кл. G 06 F 15/46, 1971. 3.Основы построения автоматизированньос систем контроля сложных объектов под ред. П.И.Кузнецова, М.Э., 1969, с. 342-343 (прототип).