Устройство для управления технологическими параметрами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 6 Р 15/46 БРЕТЕНИ ПИСАНИ ВИДЕТЕЛ К РСК с управляювого элем ключеодомедине ро ым о о четчика,в ого под третье ыход котор емуфвходу та, к вто управля го элем о ключеду упщим тни му в(53) 6 (56) А Р 4526Авт В 6112 и является вляой всодом у лока упр ства ств 1975. СССР 1978. УПРАВЛЕдиненого бл н т вочным дом а ом перв броса с ния, с первым вх э входа етчика 54) (5 ИЧ ТЕ новочнымалогоатора и я м устройс и ется с а, выход зователя ходами в оединен с о преоионными цифр инфо г аметра го-цифрои ключевой ения и реорого клюия, выход Е азователь, пе ервый блок ср 1 ход датчика раметра соеди входом аналогателя, выход воиэле и второго блорого ключа п а срав нолог ммат еского пационным н с инфо цифровог н о л реобразов евого эле рвого клювходу ионным входалемента и пер н о четвертого квого элемента о блока сравн ю евого амят ход третье ия является ыходом уст ервымства,одом ч нформационнымоединен с ющим вертого ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3433/24-2407.8412.85, Бюл, Р 45.325.8(088.8)орское свидетелькл. С 06 Р 15/46ское свидетельствокл. С 06 Р 15/461. УСТРОЙСТВО ДЛЯОЛОГИЧЕСКИИИ ПАРАМР ржащее счетчик, датчик технол ента подсоединен к вхо,ду первого блока сравнения, выход которого подключен к входу регулятора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены блок управления, второй и третий блоки сравнения, с второго по четвертый ключевые элементы, сумматор, первый элемент И, блок контроля регулятора, первый элемент задержки, первый и второй элементы памяти, первый вход блока управления и первый управляющий вход блока контроля регулятора являются входом запуска устройства, первый выход блока управления подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя и к синхровходу второго блока сравнения, выход которого соединен,801196900 ра, выход которого соединемационным входом третьеговыход которого подключен кретьего блока сравнения, к вого элемента и с вторым вход первого элемента И, выход которого подключен к управляющему входу первого элемента памяти, выход которого и выход четвертого ключевого элемента подключены к первому инфор мационному входу блока контроля регулятора и к второму информационному входу блока контроля регулятора, объединенному с информационным входом четвертого ключевого элемента,сод блока контроля регулятора по оединен к управляющему входу перв о ключевого элемента, является втТретий 47, четвертый 51, пятый 52 и шестой 60 элементы памяти постоянно хранят записанную в них информацию ( в том числе и при выключении питания) и могут быть выполнены, например, на базе микросхемы типа К 155 РТ 4.Первый 13 и второй 17 элементы памяти представляют собой регистры, хранящие поступающую на их вход информацию и записываемую по разрешающему сигналу 28 и 3 1 соответственно. Каждый из элементов памяти хранит последнюю поступившую информацию, обнуляется только по выключению питания и может быть выполнен, например, на базе микросхемы типа К 155 ИР 1. Причем, если для реализации второго элемента 17 памяти достаточно одной микросхемы, так как запоминается только один бит, характеризующий состояние, в которое был переведен регулятор, то количество микросхем, необходимых для реализации первого элемента 13 памяти определяется максимальнойразрядностью передаваемого кода,так как каждая микросхема представляет собой четырехраэрядный регистр. Аналогично выполняются первый 44 и второй 45 регистры за исключением того, что их обнуление производится вначале каждого цикла по сигналу 20. Сумматор работает следующим образом.Вначале работы по сигналу 20, поступающему на первый вход сумматора 6, происходит .обнуление промежуточного 81 и выходного 80 регистров. При этом,так как второй ключевой элемент 5 закрыт, то на втором входе сумматора 6 и, соответственно, входах суммирующего 79 элемента, промежуточного регистра 81 и схемы 82 запись в регистры 80 и 81. Припоступлении на второй вход сумматора6 информации элементом 82 сравнения гистр 81 и регистр 80 (после прохождения через суммирующий элемент 79) .Записанная в регистр 80 информация "является выходным сигналом сумматора 6 и поступает на второй вход 17 11969го допуска и формирование управляющего сигнала на регулятор в данномцикле не производитСя.При этом по сигналу 30, поступающему на четвертый вход блока 19 ипроходящему через четвертый инвертор 63 на вход седьмого элемента И66 блока 19 при поступлении в конце данного цикла на второй входседьмого элемента И 66 сигнала 20,сформирован сигнал 78 (фиг. 4 и 6)на включение индикатора, сигнализирующего оператору о неработоснособности регулятора.Следует отметить конструктивныеособенности некоторых узлов.Первый 14, второй 5, третий 8и четвертый 11 ключевые элементыпредставляют собой сборку ключей(типа пятого ключевого элемента 37),имеющих по одному входу и одному выходу и управляемых одним и тем жесигналом: для элементов 14,5,8,11 и37 - сигналами 30, 23, 25, 27 и 70соответственно. 25Причем количество ключей в сборкеопределяется максимальной разрядностью передаваемой информации, асами сборки могут быть реализованы,например на микросхемах типа К 155 ЛАЗобеспечивающих переключение четырех сигналов, (при запрещении про 1 ввхождения сигнала через ключ Сигнална его выходе равен нулю).Первый 46, второй 48, третий 53,четвертый 54 и пятый 56 сумматоры мо 5гут быть реализованы, например, намикросхемах типа К 155 ИИЗ, количество которых определяется максимальной разрядностью передаваемого.кода, так как каждая из них обеспечивает четырехразрядное суммирование, совместно с микросхемами типа К 155 ЛН 1, обеспечивающих инвертирование входного сигнала (каждая45микросхема инвертирует 6 разрядов). сравнения кодов - нулевые значенияСледовательно, сигналы с первого сигналов, В этом случае и на выходе44 регистра, третьего 47, четверто- элемента 82 сравнения кодов формиго 51 н шестого 60 элементов памяти, руется нулевой сигнал, запрещающийа также с третьего ключевого элемен 50та 8 на суммирующие микросхемы сумматоров 46, 48, 53,59 и 54 соответственно поступают после инверти- кодов формируется сигнал, раэрешаюрования. В исходное состояние сум- щий запись поступившего кода в рематоры приводятся путем снятия вход 55ного сигнала. Аналогично изложенному могут быть выполнены первый 42,второй 61, третий 62 и четвертый63 инверторы..19суммирующего элемента 79. Однако, так как коды, поступающие на оба входа элемента 82 сравнения, равны,то запись информации с выхода суммирующего элемента в регистр 80 не производится. При смене кода, поступающего на второй вход сумматора 6 с выхода второго ключевого элемента 51 элемент 82 сравнения кодов вновь формирует сигнал, разрешающий запись 1 О в регистры 81 и 80 и, таким образом, на выходе регистра 80 формируется сигнал, пропорциональный сумме всех поступивших входных сигналов. 5Указанный процесс повторяется до тех пор, пока БУ 3 не сформирует сигнал 20, устанавливающий регистры 80 и 81 в исходное положение.Необходимо отметить что устрой ство может быть использовано без принципиальных изменений для управления .несколькими регуляторами по информации с нескольких датчиковВ этом случае устройство должно быть 25 00 20дополнено коммутатором, подключающим датчики к входу АЦП 2, коммутатором, включающим к выходу блока 16соответствующий регулятор 1 блоком опе"ративного запоминающего устройства(ОЗУ), в ячейках которого хранитсядля каждого из каналов управлениядля правильной работы блоков 4,10,12 и 16, коммутатором, подключающимэлементы памяти 13, 17, 47, 51, 52 и60 к соответствующим ячейкам ОЗУ,а также блоком управления, перечисленными коммутаторами и ОЗУ и обеспечивающими переключение каналовуправления,Как следует из изложенного, привозникновении помех на линиях связи, а также при нарушении работоспособности измерительного трактаили регулятора в устройстве непроизводится сопоставление значенияс соответствующей уставкой и неформируется управляющий сигнал нарегулятор, который в этом случаеможет оказаться ошибочньщ,аказ 7566/49 Тиран 709 Подписное ИИПИ Пате 1196900 город, ул.Проектна11 рым информационнья выходом устройст" ва и подключен через первый элемент задержки к управляющему входу второго элемента памяти, выход первого блока сравнения соединен с управляющим входом второго элемента памяти, выход которого подсоединен к второму управляющему входу блока контроля регулятора.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор тактовых импульсов, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй дополнительные счетчики импульсов и пятый ключевой элемент, один вход которого объединен со счетным входом первого дополнительного счетчика импульсов и с выходом генератора тактовых импульсов, выход первого дополнительного счетчика импульсов подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого является первым входом блока, а выход является вторьщ выходом блока и соединен с входами установки первого и второго дополнительных 6900счетчиков, выход пятого ключевогоэлемента является первым выходомблока и подключен к первому входудополнительного счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ,второй вход которого является вторым входом блока, а выход соединенс другим входом пятого ключевогоэлемента.3. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок контроля регулятора содержит первыйдополнительный сумматор, второй элемент И и третий элемент ИЛИ, выходкоторого является выходом блока,первый вход подключен к выходу второго элемента И, второй вход является вторым управляющим входом блока,входы первого дополнительного сумматора и первый вход второго элемента И являются первым и вторым ин, Формационным и первым управляющимвходами блока соответетвенно, выходпервого дополнительного сумматорасоединен с вторым входом второго элемента И.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах уп, равления технологическими процессамие 5Цель изобретения - повышение точности устройства.На Фиг. 1 изображена схема устройства; на Фиг, 2 - 6 - временныедиаграммы; на Фиг, 7. в .12. - схемы 6блока управления, первого и второгоблоков сравнения, блока контролярегулятора, третьего блока сравнения,многоканального блока индикации соответственно 1 на Фиг. 13 и 14 " временные диаграммы; на Фиг. 15 - схема- сумматора,Устройство содержит датчик технологического параметра (ДТП) 1, аналого-циФровой преобразователь (АЦП) 202, блок (БУ) 3 управления, второйблок 4 сравнения, второй ключевойэлемент 5, сумматор 6, счетчи к 7 третий ключевой элемент 8, первыйэлемент И 9, третий блок 10 сравненгя, четвертый ключевой элемент 11,блок 12 контроля регулятора, первыйэлемент 13 памяти, первый ключевойэлемент 14, первый элемент 15 задержки, первый блок 16 сравнения,второй элемент 17,памяти, регулятор18, многоканальный блок 19 индикации, сигналы 20 - 33 на входах блоков 3,2,4, 5, 7,8, 10, 9, 1 1, 1 2, 15, 1 4, 1 6,генератор 34 тактовых импульсов,первый элемент ИЛИ 35, первый дополнительный счетчик 36 импульсов, пятый ключевой элемент 37., второйдополнительный счетчик 38 импульсов, второй элемент ИЛИ 39, триггер40, второй элемент И 41, первыйинвертор 42, третий элемент И 43,первый 44 и второй 45 регистры,первый дополнительный сумматор 46,третий элемент 47 памяти, второй дополнительный сумматор 48, второй196900 М Н,Х Н - 1 мчн, Х Э 1элемент 49 задержки, четвертый элемент И 50, четвертый 51 и пятый 52элементы памяти, третий 53 и четвертый 54, дополнительные сумматоры, пятый элемент И 55, пятый дополнительный сумматор 56, шестой элемент И 57,третий элемент ИЛИ 58, шестой дополнительный сумматор 59, шестойэлемент 60 памяти, с второго почетвертый инверторы 61 - 63, с пятого по седьмой элементы И 64 - 66,сигналы 67 - 78 - на выходах блоковэлементов 34,38,36,39,40,42,43,49,64,65,66, суммирующий элемент 79, выходной и промежуточный регистры 80 и81, элемент 82 сравнения кодов.Устройство работает следующимобразом,Импульсный сигнал запуска устройства поступает на первый вход БУ 3и второй вход блока 12. При этомблок 3 устанавливается в исходноесостояние, а на его втором входеформируется сигнал 20, устанавливающий блоки 4, сумматор 6 и счетчик 7в исходное состояние. Одновременнона первом выходе БУ 3 с интерваломАТ формируются импульсы сигнала 21(фиг. 2), управляющие работой устройства.Малая скорость изменения технологических параметров измеряется(например, для химико-гальванических процессов производства печатныхплат) минутами и, как правило, импульсный характер помех, возникающих на линиях передачи информации,свидетельствует, что частоты изменения полезного сигнала и помехиразнесены фактически более, чем напорядок. Поэтому для выявления помех,поступающих на вход АЦП 2 с датчика1, сигнал, пропорциональный измеряемому значению параметра Х, черезинтервал дТ опрашивается несколько раз с периодом д Т 2,При этом интервал дТ выбирается сучетом скорости изменения контролируемого параметра и составляет10 мин, а ЬТ 2 - исходя из необходимости статистически достовернойинформации, т.е. И = 25-30 отсчетов, за время, когда изменение контролируемого параметра соизмеримо сточностью измерения. При практической реализации величина АТЬ принимается равной - 0,2 с,Формируемые на первом выходе БУ 3с интервалом л Т управляющие импульсы сигнала 21 поступают на управляющий вход АЦП 2 и на второй вход блока 4 сравнения смежных отсчетов, синхронизируя их работу.В конце интервала аТ на второмвыходе БУ 3 формируется сигнал 20, устанавливающий блоки 3 и 4, сумматор 6, счетчик 7 в исходное состояние и подготавливая их для обработ О ки следующих выборок.Получаемые на выходе АЦП 2 -езначения Х; (сигнал 22) поступают на сигнальный вход второго ключевого элемента 5 и на первый вход блока 4.15 В последнем смежные значения параметра сравниваются между собой, т.е. формируется величина пропор 1циональная (Х 1 -Х;),- 1,2,..,и, которая сравнивается с заданной пос-.20 тоянной для данного параметра значением Е, выбираемым исходя из точности преобразования параметра. Величина Г принимается эквивалентной двум единицам младшего разряда АЦП 2, 25 В случае, если/Х, Х, У( (1)с задержкой С относительно сигнала21 (фиг. 2) и определяемой временемработы блока 4 на выходе последнегоформируется сигнал 23, поступающийна управляющий вход второго ключевого элемента 5 и разрешающий прохождение измеренного -го значения 35(сигнала 22) параметра с выходаАЦП 2 на вход сумматора 6 (сигнал 24).При этом сигцал 23 (фиг, 2) сдвинутотносительно сигнала 21 на интервалйТ 2, что необходимо для возможности проверки условия (1) котороеЭможет быть проведено не ранее, чем .после снятия с выхода АЦП 2 второгоотсчета. При этом, выбрав из каждойвыборки, содержащей И значений, минимальное количество слагаемых (Я ) 45 них, фкоторое должно быть учтено приопределении значения сигнала навыходе датчика 1, сигнал на выходесумматора 6 после накопления выбранного количества слагаемых пропорционален величине 55 вЗадаваясь величиной и , допустимого количества опросов сигналас датчика, при которых не выполняетсяприведенное условие (1), т.е. существуют помехи на линиях передачи информации, суммарное количество опросов при обращении к датчику в тече" ние одного цикла составляетмин пвС целью получения достоверных результатов величина и = (0,1 - 0,15) Ю.В том случае, если помех на линиях передачи информации при опроседатчика не наблюдается нли нх числоне превышает п, то после накопленияв сумматоре 6 Бщ значений Х. и,соответственно, Ндимпульсов в счетчике 7 на выходе последнего формируется сигнал 25, поступающий науправляющий вход третьего ключевогоэлемента и разрешающий прохождениесигнала пропорционального Х р с выхода сумматора 6 через третий ключевой элемент 8 (сигнал 26) навходы блока 10 четвертого ключевогоэлемента 11 и первого элемента 13памяти.Одновременно сигнал 25 с выходасчетчика 7 поступает на второй входБУ 3, При этом с первого выхода БУ 3прекращается формирование управляющих импульсов сигнала к рассматриваемой выборке, т.е,В= Н - И,н- по,где й - количество опросов, при ко" З 5торых не выполняется условие (1)среди значений Х., удовлетворяющихусловию (1),.Причем йаСигнал 25 с выхода счетчика 7 40поступает также на первый вход многоканального блока 19 индикациии используется в момент окончанияцикла (при Формировании импульсногосигнала 20) для Формирования сигнала 45оператору в случае, если в трактепередачи информации помех больше допустимого значения и,В том случае, если количествопомех в тракте передачи информации больше допустимого значения пе,то формирование сигнала 21 с первоговыхода БУ З,обеспечивающего Формирование выборки из Н отсчетов(фиг. 3), на выходе АЦП 2 (сигнала 5522) заканчивается раньше, чем на вы"ходе счетчика 7 Формируется сигнал25 на управляющий вход третьего клю.чевого элемента 8, свидетельствующий об окончании накопления в сумматоре 6 Ян слагаемых,В этом случае накопленное в сумматоре 6 значение не поступает напоследующую обработку и обнуляетсяв начале следующего цикла по сигналу 20 с второго выхода БУ 3, устанавливающего устройство в исходноесостояние.Одновременно с формированиемсигнала 20 и в связи с отсутствиемсигнала на выходе счетчика 7, поступающего на первый вход блока 19,в последнем формируется сигнал 76(фнг. 3) оператору о наличии помехв тракте передачи информации. При разрешающем сигнале 25 со счетчика 7 на прохождение сигнала с выхода сумматора 6 через третий ключевой элемент 8 (формирование сигнала 26) в блоке 10 производится проверка работоспособности датчика путем сопоставления измеренного значения Хр (сигнала 26) с выхода датчика и сформированного на выходе сумматора 6 с возможными пределами изменения этого параметра (Х,щ и Х,) при нормальной работе датчика, Значения Хи Х являются постоянными для данного датчика. Эти пределы выбираются с учетом физической природы конкретных измеряемых параметров. Так, например, для датчиков температуры наиболее характерные неисправности проявляются в обрыве цепи либо в коротком замыкании, что приводит к сигналам, соответствующим чрезмерно высоким, либо низким показаниям датчика. Так, например, при рассмотрении химико-гальванических процессов производства печатных плат для датчиков температуры эти значения принимаются равными Х=(Хр Хн) 7 0 (Х Х )О,(2) с задержкой с относительно посту 2пившего на вход блока 10 сигнала 26 и определяемой временем работы блока 1 О, на его выходе формируется сигнал, свидетельствующий о работоспособности датчика, который посту7 11969пает на управляющий вход четвертогоключевого элемента 11 и тем самымизмеренное значение параметра(сигнал 29) поступает на первый ключевой элемент 14 и первый вход бло 5ка 12.Сигнал 27 с выход блока 10 одновременно поступает на первый элементИ 9 и третий вход блокч 19. В начале следующего цикла по сигналу 20 с Овторого выхода БУ 3 на выходе первого элемента И 9 формируется сигнал28 на первый элемент 13 памяти,переводя его в режим записи. Приэтом в первом элементе 13 памяти запоминается измеренное в данном цикле значение Х, вместо хранимого ранее значения Хполученного впредыдущем цикле.В случае, если одно иэ условий 20(2) не выполняется, что свидетельствует о неработоспособности датчика, сигнал 27 формируется и тем самымне разрешается прохождение измеренного значения параметра (сигнал 26) 25через четвертый ключевой элемент 11для дальнейшего анализа. При этомтакже запрещается запоминание измеренного значения параметра в первом элементе 13 памяти. 30В этом случае, так как сигнал27 с блока 10 поступает на третийвход блока 19, в начале следующегоцикла в последнем формируетсясигнал 77 оператору о неработоспо 35собности датчика (фиг. 4 и 5).При нормальной работе датчика вблоке 12 производится анализ работоспособности регулятора, С этой цельюв нем производится сопоставлениеизмеренного значения параметров Хср(сигнала 29) с значением этого жепараметра, полученного в предыдущемцикле, запомненного в первом элементе 13 памяти и поступающего на третий 5вход блока 12, т.е. формируется сигнал пропорциональный разности (Хсрк:-Х .), где к - порядковый номерцикла с момента начала работы устройства.50Сигнал, характеризующий знак разности (Х р -Х р ), в свою очередь,сравнивается с сигналом с поступающим с второго элемента 17 памятина четвертый вход блока 12 и характеризующего состояние, в которое пе 15реведен регулятор в предыдущем цикле.Тенденция изменения параметрадолжна соответствовать состоянию,00 8в которое переведен регулятор впредыдущем цикле. Таким образом,(что соответствует, например, повышению температуры ХХ присрк срк-включении в предыдущем цикле нагревателя) или с(( 0 и (Х р -Хср.,)Ото это свидетельствует о нормальной работе регулятора. При этомна выходе блока 12 контроля регулятора с задержкой С относительно пос 5тупающего на его вход сигнала 29и определяемой временем работы блока10, формируется сигнал 30 на управляющий вход первого ключевогоэлемента 14. Этот сигнал разрешаетпрохождение измеренного значения Хср(сигнала 32) на вход блока 16 дляопределения наличия отклонения регулируемого параметра от заданныхтехнологических допусков и формирования соответствующего сигнала 33на регулятор 18.При этом с задержкой й, необходимой для срабатывания первогоключевого элемента 14 и обработкиинформации в блоке 16, первым элементом 15 задержки по сигналу 30 с блока12 контроля регулятора формируетсясигнал 31, разрешающий произвестизапись во второй элемент 17 памятисигнала 33, характеризующего состояние в которое переводится регулятор 18, т,е. производится записьвеличины с вместо ак., Ввидутого, что включение регулятора можетспособствовать уменьшению значенияизмеряемого параметра (например,при включении установки охлаждения),то в зависимости от тенденции изменения конкретного параметра при включении регулятора для каждого отдельного параметра заранее устанавливается знак Ык, соответствующий включенному состоянию регулятора,Так как при первом цикле (вначалеработы) величины Х с о и Ыо, хранящиеся в первом 13 и втором 17элементах памяти, соответственно,могут быть произвольными, проверкаработоспособности регулятора в первом цикле производится. С этой цельюсигнал запуска устройства поступаетна второй вход блока 12 контролярегулятора.В случае выявления нарушений в работоспособности регулятора сигнал30 на выходе блока 12 контроля регу11969 9лятора не формируется и тем самымне разрешает прохождение измеренного"значения параметра (сигнала 29) через первый ключевой элемент 14 длядальнейшего анализа. При этом также запрещается запоминание текущего положения регулятора во второмэлементе 17 памяти, В этом случае,так как сигнал 30 с блока 12 контроля регулятора поступает на чет Овертый вход многоканального блока19 индикации, вначале следующегоцикла в блоке 19 формируется сигнал78 оператору о неработоспособностирегулятора (Фиг. 4 и 6). 15При нормальной работе регулятора в блоке производится выявлениеотклонения текущего значения Х рконтролируемого параметра заданныхдля него нижнего или верхнего пре Он вделов регулирования Хрег и ХрегВ случае, если Хср -Хрег 70 (илйВХ рег Хсрт О) на выходе блока 16формируется сигнал 33 (Фиг. 1) навключение регулятора а = 1.Это состояние по разрешающемусигналу 31 с первого элемента 15задержки запоминается во второмэлементе 17 памяти и используетсяпри анализе работоспособности ре- ЗОгулятора при следующем цикле, Такимобразом, при возникновении каких-ли"бо нарушений в работе датчике регулятора или при наличии помех в линиях связи выявление отклонений текущего значения параметра от заданных пределов регулирования и Фор мирование соответствующих сигналовна регуляторы производится только при следукицем цикле через интервалдТ.Изменение анализируемого параметра за интервал ВТ в несколько раэ меньше, чем допустимые пределы его изменения, исключение из рассмотрения однако из измеренных в условиях помех значения К не может привесСрти к возникновению критической ситуацаи, в то время, как анализ этого значения, искаженного помехами, 0 может привести к ошибочному включению регулятора и вывести параметр из допустимых пределов.Так, например, при операции травления печатных плат пределы Регули рования температуры составляют (45 - 50) С, а скорость охлаждения .раствора за счет естественного испа 00 ,10рения и выноса тепла обрабатываемыми печатными платами находится в пределах (0,08 - 0,15)С/мин.Вначале следукнцего цикла (через интервал дТ) на втором выходе БУ 3 формируется сигнал 20, по переднему фронту которого обнуляются сигналы 25, 26 и, соответственно,27, 29 - 33, формируется сигнал 28,продолжительность которого равна продолжительности сигнала 20 и в случае нарушений в работе устройства помех в тракте передачи информации, неработоспособности датчика или регу лятора) формируются соответственно сигналы 76, 77 или 78, продолжитель. ность которых также равна продолжительности сигнала 20.На первом же выходе БУ 3 форми.- руются сигналы 21, по переднему фронту которых производится преобразование в АЦП 2 сигнала с датчика (форми" рование сигнала-кода 22) и формирование со сдвигом. ( в Т+ С) по отношению к сигналу 21 сигнала 23 в случае отсутствия помех в тракте пере. - дачи информации.Устройство при конкретной реализации блоков 3,4, 10, 12,16, 19 (фиг.7-12) работает следукяцим образом.Сигнал запуска устройства, поступающий на первый вход БУ 3, поступает на первый вход первого элемента ИЛИ 35.Этот же сигнал, поступающий на второй вход блока 12 контроля регулятора, поступает на первый вход третьего элемента ИЛИ 58. При этом на выходе первого элемента ИЛИ 35 формируется сигнал 20, который является вторым выходом БУ 3.Сигнал 20 поступает на управляющие входы счетчиков 36 и 38, входящих в состав БУ 3, обнуляя их и тем самым приводя эти счетчики в исходное состояние (фиг. 13, сигналы 68 и 69), Поступая на третий вход блока 3 сигнал 20 поступает на управляющие входы триггера 40, первого 44 и второго 45 регистров. При этом первый 44 и второй 45 регистры обнуляются, а сигналы 71 - 74 (фиг. 13) устанавливаются в исходное состояние, В исходном состоянии сигналы 71 и 72, поступая на входы, соответственно, второго 41 и третьего 43 элементов И разрешают прохождение управляющих .импульсов сигнала 21 через шестой11 1196900 логический элемент И 57 и запрещаютего прохождение через третий эле- н мент И 43. Этот же сигнал 20, посту- В пая на управляющие входы счетчика 7и сумматора 6, обнуляет эти блоки,приводя их также в исходное состоя- и ние. шеформируемые генератором 34 тактовые импульсы 67 с печиодом д Т2поступают на вход счетчика 36 и через 10 ст пятый ключевой элемент 37 (сигнал 21) 57 на вход счетчика 38 БУ 3; на первыевходы шестого 57 и третьего 43 элемен то тов И, триггера 40 и второго элемен- те та 49 задержки блока 4, а также на 15 хо управляющий вход АЦП 2.Счетчик 36 производит счет тактов, сы поступающих с выхода генератора 34 в и при их количестве, равном в 12 20(Х 2 Х 21-1)ф ЙТьТНа выходе счетчика 36 формируется положительное значение сигнала 69, свидетельствующее об окончании цикла. Этот сигнал поступает25 на второй вход первого элемента ИЛИ 35 и вызывает формирование положительного импульса (сигнала 20), приводящего предлагаемое устройство в исходное состояние.ЗОСчетчик 38 производит счет тактов, поступающих на его вход с генератора 34 через пятый ключевой элемент 37. После поступления на вход счетчика 38 Я импульсов на его выходе формируется положительчое значение сигнала 68 (фиг, 14). Этот сигнал поступает через второй элемент ИЛИ 39 (сигнал 70) на управляющий вход пятого ключевого элемента 4 37. По этому сигналу запрещается прохождение через пятый ключевой элемент 37 тактовых импульсов с генератора 34.Так как в начале работы (после установки в исходное состояние) на выходе триггера 40 нулевое значение сигнала 71 и соответственно положительное значение сигнала 72 на. выходе первого 42 инвертора, то при поступлении на второй 41 и третий 43 элементы И с выхода пятого ключевого элемента 37 первого импульса (сигнал 21) этот импульс приводит к появлению соответствующего импульса на 55 выходе только третьего элемента И 43 . В тоже время первый импульс, поступая на вход триггера 40 приодит к изменению полярности сигалов 71 и,соответственно, 72.результате этого при приходе с выода пятого ключевого элемента 37 торого импульса, соответствующий мпульс появляется на выходе толькостой элемента И 57. Далее повтоется.Таким образом, триггер 40 совме"но с первым инвертором 42, шестыми третьим 43 элементами И предавляют собой распределитель таквых импульсов, В этом распределиле через шестой элемент И 57 продят на управляющий вход первогогистра 44 только нечетные импуль(сигнал 73), управляя записьюэтот регистр только нечетных отсчетов значений параметра с выхода АЦП 2: через третий элемент И 43 - на управляющий вход второго регистра 45 только четные импульсы (сигнал 74).Сигналы с выходов регистров 44 и 45 поступают на входы первого сумматора 46. Причем выход первого ,.регистра 44 поступает на инвертированный вход сумматора 56. С выходного регистра последнего снимается разность значений сигналов, содержащихся во втором 45 и первом 44 регистрах без учета знака. Таким образом, выходной сигнал сумматора 56 пропорционален величине (Х.-Х ) .21Сигнал с выхода сумматора 56 поступает на первый вход второго сумматора 48, на инвертированный вход которого с третьего элемента 47 памяти поступает также сигнал, пропорциональный заданной постоянной величине Е . После сложения этих сигналов с выхода второго сумматора 48 снимается сигнал, пропорциональ- ный Если (Х - Х; 1 ) - Е) 60, то на выходе второго сумматора 48 формируется сигнал, разрешающий прохождение сигнала 75 с блока 49 сдвига через четвертый элемент И 50 и формирование на выходе этого элемента выходного сигнала блока 4 сигнала 23, который разрешает прохождение кода (сигнала 22) с выхода АЦП 2 через второй ключевой элемент 5 (сигнал 24) и суммирование этого кода в сумматоре 6.,13 11969При этом элемент 49 обеспечиваетсдвиг поступающих на его вход тактовых импульсов сигнала 21 на одинтакт, что необходимо для обеспечения правильного функционированияблока 4, которое возможно толькопосле получения второго отсчета. Одновременно сигнал 23 поступает насчетчик 7, который производит подсчет, количества слагаеьеих, поступающих на вход сумматора 6,В случае отсутствия помех в тракте передачи информации или их числоменьше допустимого значения и(Я - 1) слагаемых значение сигналамин,на выходе сумматора 6 пропорционально величине 20 При этом на выходе счетчика 7 25формируется сигнал 25, который,поступая на второй вход БУ 3 ипроходя через второй элемент ИЛИ 39,формирует сигнал 70, поступающийна управляющий вход пятого ключевого элемента 37, запрещая дальнейшее прохождение через него тактовых импульсов, поступающих с выходагенератора 34 и таким образом напервом выходе БУ 3 прекращается формирование импульсов сигнала 21. Сигнал 25 одновременно поступает науправляющий вход третьего ключевогоэлемента 8 разрешая прохождение сигнала, пропорционального Хс с выхода сумматора 6, Сигнал 26 с выхо"6да третьего ключевого элемента 8поступает на входы третьего 53 и четвертого 54 сумматоров, входящих всостав блока 10, а также на входы45четвертого ключевого элемента 11 ипервого элемента 13 памяти, Причемиа четвертый сумматор 54 сигнал26 поступает через инвертированныйвход.50На вторые входы третьего 53 ичетвертого 54 сумматоров поступаютсигналы, пропорциональные соответственно значениям величин Х и Хме,с четвертого 51 и пятого 52 элементов памяти соответственно. 55В результате сложения на выходах третьего 53 и четвертого 54 сумматоров формируются сигналы, пропор-. циональные (Хс -Х) и (Х-Х соответственно.В случае, если (Х, -Х)О и (Х рс Х с )О, на выходе пятого 55 элемейта И формируется сигнал 27, являющийся выходом блока 10 и свидетельствующий об отсутствии нарушений в измерительном тракте (фиг.2).Сигнал 27 поступает на первый вход первого элемента И 9 и на управляющий вход четвертого ключевого элемента 11, разрешая прохождение измеренного значения Х (сигнал 26) через четвертый ключевой элемент 11 (сигнал 29).На вход первого сумматора 46(первый вход блока 12 контроля регулятора) и на сигнальный вход первого ключевого элемента 14.На второй инвертированный вход первого сумматора 46 (третий вход блока 12 контроля регулятора) из первого элемента 13 памяти поступает значение этого же параметра, полученное в предыдущем цикле. Таким образом на выходе блока 46 формируется сигнал, пропорциональный (Х -Хс ), где к порядковый номер цикла обращения к датчику с момента начала работы устройства. Сформированный на выходе блока 46 сигнал сравнивается на втором элементе И 41 с сигналом ск поступающим с выхода второго элемента 17 памяти на четвертый вход блока 12 и характеризующим состояние, в которое переведен регулятор в предыдущем цикле.При этом тенденция изменения параметра должна соответствовать состоянию, в которое переведен регуля, тор в предыдущем цикле, т.е. если (Хср -Хср 1) 7 0 и (к 12 0 (что соответствует, например, повышению темпеРатУРы Х кХ сРпРи включении на предыдущем шаге нагревателя)или с (0 и (Хсрк Хсрк) (О то на выходе второго элемента И 41 и соответственно третьего элемента ИЛИ 58 формируется сигнал 30, являющийся выходным сигналом блока 12 контроля регулятора и свидетельствующий о нормальной работе регулятора (фиг.2),Так как в начале работы, величины Х и с( хранящиеся соответственсроно в первом 13 и втором 17 элементах памяти, могут быть произвольными, то при первом цикле контроль работы регулятора не производится, а сигналТаким образом, в этом случае по сигналу 68, прошедшему через второйэлемент ИЛИ 39, запрещено прохождение тактовых импульсов через пя тый ключевой элемент 37 на остальные блоки предлагаемого устройства.В результате этого в рассматриваемомцикле необходимость формированияуправляющего сигнала на регулятор не 10 выявлена и, соответственно, управляющий сигнал также не свормирован1а в конце цикла при появлении сигнала 20 на втором выходе блока 19индикации пятым элементом И 64 по 15 сигналу 25, поступающему на первыйвход блока 19 индикации со счетчика7 и прошедшим через второй инвертор61 сформирован сигнал 76 (фиг.З и14) на включение индикатора, сигнализирующего оператору о наличии помех в тракте передачи информации.В случае неработоспособностидатчика условие (2) не соблюдается,т.е. знаки разностей (Х Хмин)и (Х-Х ) не совпадают. В результате этого пятым элементом И 55,являющимся выходным элементом блока10, не формируется сигнал 27, разрешающий работу блоков 12 и 16 30 (фиг. 4 и 5). В результате этого,как и в предыдущем случае, в рассматриваемом цикле не производитсявыявление отклонений регулируемого.параметра от заданного допуска, неформируется управляющий сигнал нарегулятор и не производится проверка работоспособности регулятора,При этом по сигналу 27, поступающему на третий вход блока 19 и прохо дящему через третий инвертор 62на вход шестого элемента И 65 блока19 при поступлении в конце данногоцикла на второй вход шестого элемента И 65 сигнала 20 сформирован 45 сигнал 77 (фиг. 4 и 5) на включениеиндикатора, сигнализирующего оператору о неработоспособности датчика.1В случае, если тенденция измене-ния измеряемого параметра не соответ ствует положению, в которое переведен регулятор в предыдущем цикле,сигнал 30 на выходе третьего 58элемента ИЛИ, являющийся выходнымэлементом блока 12 и разрешающий ра"боту первого ключевого элемента 14и соответственно блока 16, не Формируется. Поэтому выявление отклонения измеренного значения от заданно 55 С 1196900 16ЗО на выходе третьего элемента ИЛИ58 формируется непосредственно посигналу запуска, поступающему навторой вход блока 12.При нормальной работе регулято- .ра по сигналу 30, поступающему науправляющий вход первого ключевогоэлемента 14 сигнал 29, нропорциональный значению Х , поступает на входшестого сумматора 59, входящего всостав блока 6. При этом сигнал,пропорциональный допустимому значе-.внию параметра Х ,.поступает навторой вход шестого сумматора 59с шестого элемента 60 памяти.В случае, если (Х -Х ,)О,то на выходе блока 59 формируетсясигнал 33, являющийся выходным сигналом блока 16 выявления отклонений и включающий регулятор 18(фиг. 2) . Этот сигнал поступаетодновременно для запоминания ииспользования при следующем циклена вход второго элемента 17 памяти,который производит запись по сигналу 31, поступающему на управляющий вход второго элемента 17 памяти. Сигнал 3 1 формируется первымэлементом 15 задержки по сигналу30 с выхода третьего элемента ИЛИ 58(выхода блока 12), задержанному навеличину й 4, необходимую для срабатывания первого ключевого элемента 14 и блока 16 выявления отклонений.В конце цикла, т.е. когда счетчик36 БУ 3 накопит ш отсчетов, по сигналу 69 (фиг.13) с его выходана выходе первого элемента ИЛИ 35возникает сигнал 20.По этому сигналу на выходе первого элемента И 9 формируется сигнал28 (фиг,2), разрешающий запоминаниев первом элементе 13 памяти значения Хсрк (сигнал 26), поступающегос выхода третьего ключевого элементов 8. Одновременно по сигналу 20производится установка блоков в исходное состояние для повторного цикла;В случае, когда количество помехна линиях передачи информациибольше заданного числа п , на выходе счетчика 38 тактов раньше сформируется сигнал 68, свидетельствующий об окончании набора заданногоколичества опросов Я, чем сигнал25 на выходе счетчика 7 (фиг. 14).