Устройство для контроля многопараметрических процессов Советский патент 1980 года по МПК G05B23/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

I

Изобретение относится к области автоматизированного контроля многопарамет- рических процессов и управления различными объектами и может быть исаользовано. для контроля вькодов за предельные значения любых физических величин, характеризующих работу контролируемого объекта.

Известно устройство цля контроля и регистрации параметров, содержашее блсж кода номера параметров, распредещлители, генератор импульсов, сигнализатор и печатающий блок l. Недостатком его является низкая надежность а также необходимость постоянного сравнения с допустимым уровнем всех контролируемьк параметров.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для кс«троля и регистрации состояния параметров 2 , содержащее блок кода номера параметров, генератор импульсов, |СИ1 нализатор, регистри| ующий блок, блок синхронизации и блсяс формирования команд, входы которого подключены к сигнализатору, к одному из вькодов блока синхронизации, а выходы блока формирования команд через блок синхронизации соединены с входами блока кода номера параметров, с входом генератора импульсов и регистрирующим блоком, входы которого подключены к другому вьвсоду блока номера параметров и к выходу генератора импульсов.

Недостатком является -необходимость постоянного сравнения с допуствмым уровнем всех контролируемых параметров.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства путем увеличения оперативности контроля.

Цель достигается тем, что устройство для ксштроля многопараметрических пршессов содержит блок деления, блок сравнения, сумматоры, блок произведения и блок памяти, первый, второй и третий входы которого являются соответст, венно первым, вторым и третьим входами устройства, а первые входы пошслючены к первым входам соответствующих блоков произведения, второй вход каждого из которых является четвертым вхо- дом устройства, а выход - соединен с первым входом соответствующего сумматора, выход каждого предыдущего сумматора подключен ко второму входу последугощегр сумматора, второй вход первого сумматора соединен с выходом первого блока произведения, выход .последнего сумматора подключен к первому входу блока деления, второй вход которого соединен со вторым выходом блока памяти, а выход - с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к третьему выходу блока памяти, а вьрсод к входу блока синхронизации, третий выхо которого соединен с четвертым входом блока памяти. На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля многопараметри ческих процессов. Устройство для контроля содержит блок 1 памяти, первый, второй и третий,входы которого являются соответственно первым, вторым и третьим входами устройства, а первые выходы ,подключены к первым входам соответству ющих блоков 2 произведения. Второй вход каждого КЗ блоков 2 является четвертым входом устройства, а выход - соединен с первыми входами каждого из сумматоро 3. Выход каждого предыдущего сумматор подключен ко второму входу последующег сумматора, второй вход первого сумматор соединен с выходом первого блока произведения, а выход последнего сумматора подключен к первому входу блока 4 деления. Второй вход блока 4 соединен со вт рым выходом блока 1 памяти, а выход с первым входом блока 5 сравнения, вто- ..„рой вход которого подключен к третьему выходу блока 1. Выход блока 5 соединен с входом блока 6 синхронизации, первый выход которого через блок 7 кода номер параметров подключен к первому входу регистрирующего блока 8, второй выход ко второму входу блока 8, а третий выход - к четвертому входу блока 1 памяти. Выход регистрирующего блока 8 явля ется выходом устройства. Принцип работы устройства заключает ся в следующем. Сократить число сравни ваемых параметров (признаков) можно путем использования главных компонент. J -тую главную компоненту f j можНО определить по следующей формуле: ГЗа.-Х. -где - коэффициенты факторной нагрузки;X, - параметры, характеризующие работу контролируемого объекта ( i i, 2.f,,, 1 V ) i X-- собственное число j -той главной компо1€енты. Количество главных компонент vn , включающих подавляющий объем информации о поведении случайных параметров, как правило, намного меньше числа этих . параметров ( « г ), Таким образом, вычисляя каждую из m главных компонент и сравнивая ее с заранее опреде-: ленным эталонным значением . можно судить о поведении контролируемых параметров, вносящих наибольшие вклады в соответствующие главные компоненты. Если текущее значение главной компоненты отличается от эталонного значения на величину, меньшую допустимой, то контролируемые параметры в норме. В случае, когда это отличие больше допустимого, на печать выдается номер параметра, вносящего наибольший вклад в соответствующую главную компоненту, так как значительное отличие текущего значения главной компоненты отэталонного является следствием выхода из нормы выше упомянутого параметра. Следует отметить, что поскольку все входящие в данную главную компоненту параметры коррелированы, чрезмерное отклонение главной компоненты от эталонного значения свидетельствует о выходе из нормы и других параметров, входящих в эту главную компоненту. Функциональное назначение блоков в устройстве следующее. Блок памяти служит для хранения и выдачи значений коэффициентов факторной нагрузки, собственнърс чисел и эталонных величин главных компонент. Блоки произведения определяют величину под знаком суммы в формуле (1). Сумматоры осуществляют оценку числителя формулы (1), а блок деления определяет текущее значение j -той главной компоненты в соответствии с формулой (1). Блок сравнения необходим для сравнения этого текущего значения с этал.онным и выдачи соответствующего сигнала. Устройство для ксжтроля многопараметрических процессов работает следующим образом. В блок 1 памати подаются на его.входы коэффициенты факторной нагрузки а ,; , собственные числа Aj и эталонные значения главной компоненты С входа 1М устройства на вторые входы блоков 2 произведения поступают текущие значения п контроли руемых параметров исследуемого объекта На первые входы блоков 2 с первых выходов блока, памяти поступают значения коэффициентов факторной нагрузки У для первой главной компоненты. В блоках 2 произведения оцениваются вели чины Си . которые подаются в сумматоры 3, где суммируются с накоплением друг с другом. Величина суммы r ciii i засылается на первый вход блока 4 деления, на второй вход коТорого подается со второго вькода блока 1 памяти собственное число Х первой гл ной компоненты. В блоке 4 определяется по формуле (1) значение первой главной компоненты F , подаваемое на первый вход блока 5 сравнения. На второй вход блока 5 поступает эталонное значение первой главной компоненты .Здесь Осуществляется сравнение текущего зна чения F с заранее определенным этаЕсли /V лонным значением Р отличается от Р эт на величину, меньШую допустимой, то koнтpoлиpyeмыe пара метры в норме и блок 5 сравнения подает соответствующий сигнал на блок 6 син хронизации, который дает команду блоку памяти на вьшачу информации относигельно второй главной компоненты и работа блоков 1,2,3,4 и 5 повторяется в указан ной последовательности. В случае, когда это отличие больше допустимого, блок 5 сравнения подает соответствующий сигнал на блок 6 синхронизации, который дает команду на блок 7 кода номера параметров для выдачи с помощью регистрирующего блока 8 номеров параметров, входящих в первую главную компоненту. В даль нейшем блок 6 синхронизации подготавливает блок 8 к последующей работе и дает команду блоку памяти на выдачу информации относительно второй главной компоненты и работа всех блоков устройстува повторяется в указанной последовательности для всех главных компо-. Положительный эффект, дает изобретение, заключается в том, что оно позволяет исключить необходимость контроля всех параметров, характеризующих работоспособность исследуемого объекта. Это, в свою очередь, уменьщает информационную перегрузку и повышает оперативность принятия.решения о состоянии исследуемого объекта. Экономический эффект от внедрения изобретения может быть оценен суммой средст в, сэкономленных на уменьшении информационной перегрузки, а также суммой предотвращенного (за счет повышения оперативности принятия решения о состоянии объекта) ущерба, вызванного непредвиденным невыполнением задач, определяемых функциональным назначением объекта. Формула изобретения Устройство для контроля Nffloronapaметрйческих процессов, содержащее регистрирующий блок, первъй вход которого через блок кода номера параметров подключен к первому въЕХоду блока синхронизации, второй выход которого соединен со вторым входом регистрирующего блока, въкод которого является въгходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повъгления быстродействия устройства, оно содержит блок деления, блок сравнения, сумматоры, блоки произведения и блок памяти, первый, второй и третий входы которого являются соответственно первъ1м, вторым и третьик входами устройства, а первые выходы подключены к первъгм входам соответствующих блоков произведения, второй вход каждого из которък является четвертым входом устройства, а въкод - соединен с первым входом соответствующего сумматора, вътход каждого предыдущего сумматора подключен ко второму входу последующего сумматора, второй вход первого сумматора соединен с выходом первого блока произведения, выход последнего сумматора подключен к первому входу блока деления, второй вход которого соединей со вторъгм въкодом блока памяти, а въкод - с первым входом блока сравнения, второй вход подключен к третьему выходу блока памяти, а вькод - ко входу блока синхр жйзации, третий вькод которого соединен с четвертым входом блока памяти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 3276514, кл. GO6 F 3/О8, 197О 2.Авторское свидетельство СССР 537367, кл. GO7 С 3/О8. 1974 (прототип).