Устройство для контроля режимовРАбОТы МАшиН Советский патент 1981 года по МПК G07C3/10 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на различных объектах для контроля за режимами работы энергетических установок и машин, в частности, для получения нагрузочны ; графиков, характеризующих амплитудно-временной спектр нагрузок. Известно устройство для контроля режимов работы машин, содержащее дат чик и ряд параллельных каналов, состоящих из электрически соединенных компараторов, источников опорных напряжений, логических элементов И, счетчи«ов. Причем выхоД датчика соединен с первыми входами компараторов, вторые входы которых соединены с выходами источника опорных напряжений, а выход каждого из компараторов через логический элемент И соеДийен со входом-соответствующего счетчика flj. Недостаток данного устройства заключается в низкой помехозащищенности счетчиков при частых включени и выключениях источников питания устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ус рой(;тво для контроля режимов работы машин, содержащее датчик, шину питания, ряд параллельных каналов, состоящих из электрически соединенных компараторов, триггеров, элементов НЕ, элементов И и счетчиков импульсов, причем выход датчика соединен с первыми входами компараторов, вторые входы которых соединены с вьвсодами источников опорных напряжений 2} Недостатком этого устройства является незначительная помехозащищенность счетчиков импульсов при переключении питания отдельных элементов устройства. Это объясняется тем , что в моменты срабатывания одного из счетчиков импульсов и внезапном отключении питания при повторном включении счётчик импульсов может засчитать один импульс за два. Учи тывая то, что обычно устройство получает питание от датчика, а включение или переключение энергетических установок может происходить довольно часто, то данная погрешность при значительном времени контроля за режимом работы электрооборудования может значительно возрасти. Цель изобретения - повышение надежности за счёт улучшения помехоустойчивости устройства для контроля режимов работы машин. Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля режиьюв работы машин, содержащее датчик, выход которого соединен с первыми входами компараторов, вторые входы которых, подключены к выходам источни ков опорных напряжений, шину питания элементы НЕ, И, три триггера и счетчики импульсов, введены четвертый триггер и генератор импульсов, выход которого соединен со счетными входам триггеров, выходы первых трех триггеров подключены к первЕлм входам элементов И, выходы которых соединены со входами счетчиков импульсов, выходы компараторов подключены к К-входам первых трех триггеров, выходы второго и третьего компараторов соединены через эпементы НЕ с J-BXOдами первого и второго триггеров со вторыми входгили соответственно пе вого и второго элементов И, третьи входы KOToiMx подключены ко второму входу третьего элемента И и к выходу четвертого триггера J-вход которого соединен с выходом первого триггера К-вход четвертого триггера и J-вход третьего триггера подключены к шине питания. На чертеже приведена блок-схема устройства для контроля режимов работы машин. Предлагаемое устройство содержит датчик 1 первый, второй и третий компараторы 2-4 и первый, второй и третий триггеры 5-7, элементы НЕ 8 и 9, первый, второй и третий элементы И10-12 и счетчики -импульсов 13, генератор 14 импульсов и четвертый триггер 15, а тайже шину 16 питания Устройство работает следующим об разом. При отсутствии загрузки машины (энергетического оборудования) на выходе датчика 1 нащ; яжение равно или близко к нулю, поэтому ИИ одан из компараторов 2-4 ие срабатывает. На J-входах триггеров 5-7 появляется логическая единица, а иа их К-вх дах логический иуль, вследствие этого при поступлении на счетный вход каждохчэ из триггеров 5-7 перво го импульса напряжения снимаемого с выхода генератора 14 импульсов, триггеры 5-7 устаиовятся в бдииичное состояние, а на одиом из выходо элементов И 1Q-12 появляется логический нуль. Так как элементы И 1012 закрып, то подсчет импульсов, снимаемых с выхода четвертого тригг ра 15, счетчиками 13 импульсов производится. При увеличении загрузки мзаалюл с выхода датчика 1 снимается возраста v/se напряжение; при превьваении выходньш напряжением значения опорного напряжения первого компаратора 2 происходит срабатывание последнего и на К-входе первого триггера 5 появляется логическая единица, благодаря чему триггер 5 начинает работать в счетном режиме. Так как выход триггера 5 соединен с J-входом четвертого триггера 15, то последний работает синхронно с первым триггером 5, а на первых двух входах элемента И 10 периодически появляются логические единицы, а так как второй компаратор 3 еще ие сработал (выходное напряжение датчика 1 меньше значения соответствующего опорного напряжения), то навыходе элемента И В; присутствует напряжение , соотве гствующее логической единице, поэтому на вход счетчика 13 импульсов поступают импульсы, частота повторения KOTOI IX соответствует выбранному масштабу времени. При превышении выходным напряжением датчика 1 значения опориого напряжения второго компаратора 3 происходит его срабатывание и на выходе компаратора. 3 появляется лоЛаческая единица, поэтому на J-входе триггера 5 и ходе первого элемента И 10 появляется логический нуль. первый ;триггёр 5 устанавливается в нулевое состояние, а счетчик 13 импульсов прекращает подсчет импульсов. Так как на К-входе второго триггера 6 появляется логическая единица, то последний начинает работать в счетном режиме и импульсы напряжения через элемент И 11 поступают на соответствукхций счетчик 13 импульсов второго канала. При дальнейшем повышении выходного напряжения датчика 1 срабатывает третий компаратор 4, элемент И 11 закрывается, второй триггер 6 устанавливается в нулевое состояние, а третий триггер 7 начинает работать в счетном режиме, поэтому подсчет импульсов производится только одним счетчиком 13 импульсов. При уменьшении выходного напряжения датчика 1 (уменьшение нагрузки машины) происходит почти мгновеииое включение второго триггера 6, так как последний находится в нулевом (подготовленном) состоянии и подсчет импульсов производится одним из импульсов счетчиков 13.. При дальнейшем понижении напряжения, когда второй к шаратор 4 закрывается, в.ключается первый триггер 5. Показания счетчиков 13 характеризуют режим работы машины в дифференциальной форме. При внезапном отключении питания всей схемы необходимым условием срабатывания каждого из счетчиковимпульсов является возможность появле ния на входах элементов И 10-12 логических единиц,вероятность появления которых определяется количеством логических связей с предыдущими элемёй4 ми,но так как состояния элементов во время работы всегда неравнозначны,то вероятность одновременного появления логических единиц на входах элементо И 10-12 практически равна нулю. При вк7Ж чении напряжения питания и максимальном в1й1ходном напряжении датчика 1 (самый неблагоприятдаЛ слу чай) возможно самосрабатывание только третьего триггера 7, однако, так как выходное напряжение датчика 1 в действительности превышаетвеличину третьего порогового напряжения, то это срабатывание нельзя считать ЛОЖИЬФМ. Следует учесть, что количество ка налов устройства может быть неограниченным, поэтому новые свяэи между функциональными элементами делают все устройство помехоустойчивьш, что в свою очередь, позволяет получить .объективную информацию о работе машины за выбранный промежуток времени Формула изобретения Устройство для контррля режимов работы машин, содержацее датчик, выход которого соединен с первым вхо дани компараторов, вторые входа которых подключены к выходам источников опорных напряжений, шину питания, элементы НЕ, И, триггера и счетчики импульсов, отличаюцеес я тем, что, с целью повшаения надежности устройства, в него введены четвертый, триггер и генератор им пульсов, выход которого соединен со счетными входами триггеров, выходы первых трех триггеров подключены к первым входам элементов Й выходы коvopttx соединены со входами счетчиков импульсов, млходы компараторов подключены к К-входам первых трех триггеров, выходда второго и третьего, компараторов соединены чефез элементы НЕ с J-входами первого и второго триггеров и со вторыми входшш соответственно первого и второго элементов И, третьи входы которых подключены ко второму входу третьего элемента И и к выходу четвертого триггера, J-вход которого соединен с выходом первого триггера, K-BXOJEI четвертого триггера и J-вход третьего триггера подключены к шине питания. Источники инфОЕЯкации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W436371, кл. 6 07 С 3/10, 1969. 2.Патент США 3670150, кл. 235-151.3, опублик. 1971 (прототип).