Устройство для допускового контроляпАРАМЕТРОВ Советский патент 1981 года по МПК G05B23/02 

1 Изобретение о,тносится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля состояния объекта.

Известны устройства, осуществляющие сравнение двух чисел, представленных двоичным кодом 1}.

Эти устройства не обеспечивают одновременного сравнения числа, соответствующего измеряемому параметру, с двумя числами, соответствующими границам поля допуска и формирование сигнала, фиксирующего нахождение параметра в поле допуска.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сравнения двоичных чисел с допусками, содержащее блок памяти, хранящий кодовые значения границ поля допуска, блок сравнения кода контролируелюго параметра с кодами границ поля допуска и блоки совпадений 2.

данное устройство обеспечивает допусковый контрбль без учета знаков уставок и знака значения контролируемого параметра. Кроме того, коды уставок (верхней и нижней) должны быть поданы на определенные заранее закрепленные за этими уставками входы.

Однако в автоматических системах контроля возникает необходимость осуществлять допусковый контроль с учетом знака контролируемого параметра, ас целью обеспечения программного автоматического контроля - зсщание верхней и нижней уставок по любому из входов.

ЦеЛь изобретения- - расширение

10 функциональных возможностей устройства за счет-Тсонтроля параметров с учетом их знаков при произвольном задании по входам значений уставок.

Указанная цель достигается тем,что

15 устройство для допускового контроля параметров, содержащее дешифраторы кодов контролируемого параметра и уставок , выходы которых через блоки поразрядного сравнения подключены к

20 входам блоков объединенияразрядов, снабжено дешифратором состояний знаковых сигналов, двумя дешифраторами состояний знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, дешифратором

25 состояний комбинаций знаковых сигналов и сигнгшой сравнения кодов, двумя инверторами, тремя многовходовыми . элементами объединения допусковых сигнгшов и тремя элементгили совпаде30 НИИ допусковых сигналов, первые вхрды которых через соответствующие много аходовые элементы объединения допусковых сигналов соединены с выходами дешифратора состояний комбинаций зна ковых сигналов и сигналов сравнения кодов, а вторые входы через инвертоЕ&з - с другими входами многовходовых элементов объединения допусковых сиг налов и выходами дешифратора состояний знаковых сигналов, входы которог соединены со знаковыми входами уст/ройства и одними входами дешифраторо состояний знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, другие входы которых соединены с выходами соответствующих блоков объединения раз{э дов, а выходы - со входами дешифра тора состояний комбинаций знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональ ная схема блока объединения разрядов на фиг. 3 - варианты расположения по ля допуска на числовой оси; на фиг. 4-6 - соответственно функциональная схема дешифратора состояний знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, дешифратора состояний знаковых сигналов и дешифратора состояний комбинаций знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов. Устройство содержит входные шины 1-3 кода цифрового измерительного прибора (ЦИН), уставки N и уставки NQ для ввода знаков в двоичном коде и чисел в п -разрядном двоично-десятичном коде 8-4-2-1; дешифраторы 4кодов контролируемого параметра и уставок: чисел ЦИП, уставки N и ус тавки Nj для преобразования двоично десятичного кода в десятичный, один информационный выход п -разрядного дешифратора 1-6 включает десять сиг Нсшьных, каждый из которых соответс вует одной из десятичных цифр 0,1, 2,...9, блоки 7 и 8 поразрядного сравнения с уставкой N и уставкой NIJ. для получения в каждом сравнивае мом разряде сигналов больше, равен, уставке N (, м 1,2,...,) и меньше, равен тавке Ni liNijj, N2:; ) по раздельным выходам, блоки 9 и 10 объединения разрядов: уставки N,j и уставки Nj для получения по двум выходам общих сигналов сравнения кодов больше равен уставки N ( N, ) и меньше равен уставки Nj, UN) в двоичном коде} дешифраторы 11 и 12 состояний знаковых сигналов и сигналов сравне ния кодов для получения на выходе каждого дешифратора комбинаций сигналов в двоичном коде .(допусковых сигнгшов уставок),.как результатов воэ1июжных сочетаний 3-х двоичных си налов на входе; дешифратор. 13 состо ния знаковых сигналов для выделения на выходе допусковых сигнгшов боль ше, меньше, дешифратор 3.4 состоя НИИ комбинаций знаковых сигналов и , сигналов сравнения кодов для выделения на выходе 3-х групп- логических . элементов дешифратора допусковых сигналов норма, меньше, больше, как результатов возможных сочетаний двух комбинаций допусковых сигналов уставок на входе, многовходовые элементы 15, 16 и 17 объединения допусковых сигналов, элементы 18, 19 и 20 совпадений допусковых сигналов, ин- верторы 21, 22 и выходные шины 23 сигналов норма, меньше, больше для получения в двоичном коде результатов допускового контроля. Блоки 9 и 10 (фиг. 2) содержат многовходовой элемент 24 объединения и соответствующие числу п сравниваемых разрядов ( -входовые элементы 25 совпадений 2 , 3 , . . . , п , выходы которых подключены к входам элемента 24, содержащего п + 1 входов. Дешифраторы 11 и 12 (фиг. 4) содержат инверторы 26 и элементы 27 совпадений. Дешифратор 14 содержит (фиг.5) три группы элементов парных совпадений 28, 29, 30, а дешифратор 13 (см. 6) - инверторы 31 и элементы 32 объединения. Устройство работает следующим образом. Сравнение чисел производится с учетом знаков кода ЦИП iK и знаков нижней и верхней уставок ±Н и tB (, характеризующих расположение поля допуска по числовой оси (фиг.З), причем, в отличие от известного,предлагаемое устройство дает возможность устанавливать без ограничений по абсолютной величине и по знаку (алгебраически) по входам N , N5 любые значения нижней и верхней уставок, соответствующие границам поля допуска.В соответствии с алгоритмом работы устройства коды нижней и верхней уставок могут быть поданы на входы N, и Ng произвольным образом. Числовая информация в коде 8-4-2-1 вводится по шинам 1-3 параллельно по всем h разрядам и преобразуется соответствующими дешифраторами 4-6 в п-разрядный десятичный код, что обеспечивает сопряжение устройства со стандартным входным кодом и упрощает аппаратурную реализацию блоков 7 и 8. Десятичный код ЦИП сравнивается по абсолютной величине одновременно во всех разрядах с десятичным кодом уставки М и уставки N в блоках 7, В, В отдельном разряде каждая цифра ЦИП сравнивается с каждой цифрой кодов уставок. Результатом сравнения каждого разряда является наличие на соответствующем выходе логической 1, что соответствует сигналам Щ , V N,5, , . . ., . . . , и Na , i NH , -Non или логического О что соответствует сигналам iN,, .. NIO Nil Ч а-- «2п. Работа блоков 9 и 10 (фиг. 2) про исходит в соответствии с условиями таблицы 1, из которой следует, что если выполняется хотя бы одно условие, записанное в строке, то появля .ется сигнал логической 1, т.е.сиг нал 7/N для уставки N и сигнал N для уставки N. Объединение результатов поразрядного сравнения чисел происходит по строкам, что отражает результат сра нения чисел параллельно в каждом ра ряде, начиная со старшего первого и кончая любым младшим разрядом,где выполняется записанное в строке таблицы 1 условие. Выполнение записанных условий для остальных млад-, ших разрядов не влияет на результаты контроля. Например, для случая, когда уставка 12827465, код ЦИП 12825978, уставка N 10319325, для верхней уставки Nj условие срав нения выполняется в 5-м разряде, а для нижней уставки N - во втором разряде. В случае невыполнения записанных в таблице 1 условий будем иметь на выходе элементов 24 (фиг, 2) сигналы логического О, т.е. сигнал .N и сигнал (меньше уставки N и больше уставки %) , характеризующи выход сравниваемого числа из поля до пуска. Анализ цифровых значений всех воз можных вариантов приложения полей до пусков (фиг. 3), значений кода ЦИП и уставок по числовой оси даст возможность представить общий алгоритм работы устройства в виде таблицы 2.При этом каждый из дешифраторов 11 и 12 осуществляет формирование в двоичном коде 8-ми комбинаций сигналов, как возможных сочетаний 3-х двоичных сигналов, на входе: сигнала N (N ) и. сигналов знаков + (-)N, + (-)К для блока 11, сигнала Ng (1У и си ТГалов знаков + (-) N,j, + {-) К для блока 12. Ксокдому возможному сочетанию входных сигналов соответствует один сигнал, появляющийся в виде логической 1 только на принадлежащем данному сочетанию выходе. В дешифраторе 14 в соответствие с алгоритмом работы устройства (таблица 2) происходит сначала совпадение возможных комбинаций допусковых сигналов уставок N и N,j , а в дешифраторе 13 - отдельно знаков уставок и знака кода ЦИП на элементах совпадения, а затем - объединение 3-х групп видов всех возможных сигналов больше, норма, меньше, соответствующих таблице 2, 3-м каналам. Результатом сравнения чисел с уставнами является наличие сигнала больше, норма или меньше на одной из 3-х шин 23 в виде логической 1. Элементы 18, 19, 20 введены в устройство для выделения сигналов меньше или больше, при несоответствии знака кода ЦИП знакам уставок (таблица 2). Устройство дает возможность оценить бессуматорным методой, где находится измеряеьвлй параметр: в поле допуска, задаваемом уставками, или вне его, с учетом знаков уставок и кода ЦИП, и позволяет производить сравнение одновременно с процессами измерения. Т а б л и ц а 1

NI

N, -N, N«

7/N,

. N М -Hj -Njj -Nj;

iH

en

N

an

No Формула изобретения Устройство для допускового контро ля параметров, содержащее дешифраторы кодов контролируемого параметра и уставок, выходы которых через блоки поразрядного сравнения подключены к ахсЩам блоков объединения разрядов, отличающееся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно.снабжено дешифратором состояний знаковых сигНалов, двумя дешифраторами состояний знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, дешифратором состояний комбинаций знаковых сигналов и сигна лов сравнения кодов, двумя инвертора ми , тремя многовходовыми элементами объединения допусковых сигналов и тремя элементами совпадений допусковых сигналов, первые входы которых через- соответствукяцие многовходовые элементы объединения допусковых сигналов соединены с выходами дешифрато ра состояний комбинаций знаковых сиг налов и сигналов сравнения кодор, а вторые входы через инверторы - с другими входами многовходовых элементов объединения допусковых сигналов и выходами дешифратора состояний знаковых сигналов, входы которого соединены со знаковыми входами устройства и одними входами дешифраторов состояний знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, входы которых соединены с выходами, соответствующих блоков объединения разрядов, а выходы - со входами дешифратора состояний комбинаций знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 643842, кл. G 05 В 3/02, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 596865, кл. G 05 В 23/02, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР 538358, кл. е 06 F 7/04, 1975 (прототип) .

i-H

Hjilfz).)

tB

fldHi}

v, о

-/у +в

)Ht(H,)

1-B

N

(Jtui. Ч

П

Меньше

-больше

giue.S

L

I

fut. €