Устройство для измерения параметров динамического процесса и управления с самоконтролем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3 Ж 063 И 8ЦРт 11: , :".Д"Щ Б 1 с)/11 О ,ИЗОБРЕТЕНДЕТЕЛЬСТВУ кин,сти и блоки тр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЯОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ П(НТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ Сви(56) Авторское свидетельство СССРВ 633019, кл, С 06 У 11/04, 1978.Авторское свидетельство СССРКд 7100788, кл. С 06 Р 11/22, 1979.Авторское свидетельство СССРМ 233112, кл. С 05 В 23/02, 1984Авторское свидетельство СССР1423985, кл. С 06 Р 15/46, 1986. 1)4 С 05 В 23/02, С 06 Р 15(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИНАМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И УПРА31 ЕНИЯ С САМОКОНТРОЛЕМ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых управляюцих комплексах в качестве подсистем контроля и управления. Цель изобретения - повышение надежности функционирования устройства и точнозмерения. Устройство содержит1 и 2 измерения параметра, бло 3 синхронизации, блок 4 Аормирования знака параме а, блок 5 сравнения,третий выход блока синхронизации соединен с управляющим входом второй схемы сравнения, выход кода значения параметра первого блока измерения па 5 раметра соединен с первыми информационными входами блока формирования . знака параметра, третьего сумматора и коммутатора, выход. которого соединен с информационным входом регистра контроля и младшими разрядами второго вхо. - . да блока сравнения, старший разряд которого соединен с первым выходом регистра знака, выход кода значения па-. раметра второго блока измерения пара метра соединен с вторыми инАормационными входами блока Аормирования зна-. ка параметра, третьего сумматора, коммутатора и первым информацион-. ным входом второго сумматора, 20 выход которого соединен с первым информационным входом второй схемы сравнения, выход регистра контроля соединен с вторым информационным входом второго сумматора, выход первой 25 схемы сравнения соединен с первым входом дешифратора и первым управляющим входом блока формирования знака параметра, выход второй схемы сравнения соединен с первым. входом второго 30 блока анализа состояния, вторым входом дешифратора и вторым управляющим входом блока формирования знака параметра, первый и второй выходы знака первого блока измере араетра соединены соответственно с вторым входом первого сумматора по модулю два, первым входом третьего сумматора по модулю два, третьим информационным входом блока формирования зна ка параметра и с пятым информационным входом блока Аормирования знака параметра, первый и второй выходы знака второго блока измерения параметра соединены соответственно с первым вхо дом второго сумматора по модулю два, вторым входом третьего сумматора по модулю два, четвертым информациОнным входом блока формирования знака параметра и с шестым инАормационным входом блока Аормирования знака параметра, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым информационными входами регистра знака, первый выход которого соединен с вторым входом второго сумматора по модулю два, первый выход дешиАратора соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ и вторым управляющим входом блока приращений, выходкоторого соединен с вторым информационным входом второй схемы сравнения, второй, третий и четвертый выходы дешифратора соединены соответст -венно с первым, вторым и третьим управляющими входами коммутатора, выхо -ды первого и второго блоков анализасостояния соединены соответственно спервым и вторым входами элемента И,выход второго блока анализа состояниясоединен с входом отказа второго блока измерения параметра блбка индика -ции, выход второго элемента И соединен с третьим входом для пуска-останова, входом отказа системы блокаиндикации и К-входами первого и второго триггеров управляющих воздействий, прямой выход второго и инверсный выход третьего сумматоров по модулю два соединены соответственно суправляющими входами второго и третьего сумматоров, -й разряд выходатретьего сумматора соединен с (1 - 1) - мразрядом третьего инАормационноговхода коммутатора,2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что каждый блок измерения параметра содержит счетчик, схему сравнения, датчик паораметра в виде генератора контролируемой частоты, элемент И, комбинационный сумматор, первый и второй комму= таторы, инЬормационный вход блока соединен с первым входом схемы сравнения, первый управляющий вход блока соединен с входом запуска генератора контролируемой частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, К-вход которого соединен с вторым управляющим входом блока, третий управляющий вход блока соединен с вторым входом элемента И и входом единичного переноса комбинационного сумматора, выход которого является выходом кода значения параметра блока, выход счетчика соединен с инАормационным входом первого коммутатора и вторым входом схемы, сравнения, первый и второй выходы которой являются соответственно первым и вторым выходами знака блока, первый выход схемы сравнения соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, выходы которых соединены соответственно с первым ивторым входами комбинационного сумматора, а информационньпй вход блока соединен с информационным входом второго коммутатора.53. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит первый и второй счетчики, генератор опорной частоты с первого по третий элементы И и эле мент ИЛИ-НЕ, первый управляющий вход блока соединен с входом генератора, информационный вход блока соединен с информационным входом первого счетчика, выход которого соединен с вхо дом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И и является вторым выходом блока, выход генератора опорной частоты соединен с вторыми входа ми первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с С-входом первого счетчика, первым входом третьего элемента И и гервым выходом блока и со счетным 25 входом первого счетчика, выход третьего элемента И соединен со счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и третьим выходом блока.304, Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок формирования знака параметра содержит схему сравнения, первый и второй коммутаторы и первую и вторую группы элементоЪ И, первый, второй, третий четвертый, пятый и шестой информационные входы блока соединены соответственно с первым входом первой группы элементов И, первым входом второй 40 . группы элементов И, первым информационным входом первого коммутатора, вторым информационным входом первого коммутатора, первым информационным входом второго коммутатора, вторым информационным входом второго коммутатора, первый и второй управляющие входы блока соединены соответственно с вторыми входами первой и второй групп элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым .и вторым входами схемы сравнения, первый и второй выходы которой соедине - ны с управляющими входами соответственно первого и второго коммутаторов, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока. 5. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит схему сравнения, элесмент ИЛИ, первьпй и второй сумматорыпо модули два, причем первьп и второйвходы блока соединены с входами схемысравнения, первый и второй выходы ко -торой соединены с первыми входамисоответственно первого и второго сумматоров по модули два, выходы которыхявляются соответственно первым и вторым выходами блока, выходы элементаИЛИ соединены со старшими разрядамипервого и второго входов блока, а выход соединен с вторыми входами первого и второго сумматоров по модулидва,6. Устройство по .и. 1, о т л ич а и щ е е с я тем, что каждыйблок анализа состояния содержит счетчик сбоев, первый и второй элементыИ, причем выходы первого элемента Исоединены соответственно со счетными К-входами счетчика, выход которогосоединен с выходом блока и с первымивходами первого и второго элементовИ, а первый и второй входы блока соединены соответственно с вторыми итретьими входами первого и второгоэлементов И.7. Устройство по и. 1, о т л и -ч а и ш е е с я тем, что блок приращений содержит регистр, сумматор,первый и второй элементы И, причеминформационный, первый и второй управляющие входы блока соединены соответственно с первым входом сумматора, первыми входами первого и второго элементов И, вторыми входами первого и второго элементов И, вьюодыкоторых соединены соответственно сС- и К-входами регистра, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого является выходомблока и соединен с Р-входом регистра.49575 Фий коваКорректор В. Гир ставитель Нхред А, Кравчу В 64 4 исное ета по изобретениям а, Ж, Раушская н осу Г род м о-издател вод Тираж енного ко 13035, Мо Патент", г ткрытиям при ГКНТ С1495751 блоки 6 и 7 анализа состояния, блок 8.индикации, пульт 9 управления, узел 10 пуска-останова, блок 11 прйращений, сумматоры 12-14, схемы 15 и 16 сравнения, денифратор 17, регистры контроля 18 и знака 19, триггеры 20 и 21 управляющих воздействий, коммутатор 22, сумматоры 23-25 по модули два, элемент ЗАПРЕТ 26, элементы И 27. Сущность изобретения состоит в повыйении надежности функционирования и точности измерения за счет организации измерения параметра иобработки результатов двумя идентичными каналами, откличаемыми при отказах, а также учета возмояного увеличения параметра за дна ч более циклов измерения, обеспечения нбзможности прекращения выдачи управляющихвоздействий на контролируемый объектв случае отказа системы и усреднениязначений, измеряемых первым и вторымблоками измерения регистра. 6 з.п,ф-лы, 11 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых управля ищих комплексах в качестве подсистемьц контроля и управления, например, температурным режимом, скоростью вращения и т,д.0Цель изобретения - повышение на дежностй устройства и точности измерения параметра.На фиг. 1 приведена функциональная схема ус тройс тв а для измерения параметра динамического процесса и 30 управления им с самоконтролем; на фиг. 2 - 11 - примеры выполнения функциональных схем блока измерения параметра, блока синхронизации и временной диаграммы его работы, блока формирования знака параметра, блока сравнения, блока анализа состояния, блока индикации, пульта управления, схемы пуска-останова, блока прираще - ний и сумматора соответственно. 40Устройство (фиг. 1) содержит пер-вый 1 и второй 2 блоки измерения параметра, блок 3 синхронизации, блок4 формирования знака параметра, блок5 сравнения, первый 6 и второй 7 блоки анализа состояния, блок 8 индикации, пульт 9 управления, узел 1 О пуска-останова, блок 11 приращений, третий 12, первый 13 и второй 14 сумматоры, первую 15 и вторую 16 схемысравнения, дешифратор 17, регистрыконтроля 18 и знака 19, первый 20 и второй 21 тригг ры управляющих воздействий, коммутатор 22, третий 23, первый 24 .1 второй 25 сумматоры по модули дна, элемент ЗАПРЕТ 26 и элемент И 27, первый 28 и второй 29 выходы устройства, первый 30, второй31 и третий 32 выходы первого блока 1 змерения параметра, первый 33,второй 34 и третий 35 выходы второгоблока 2 измерения параметра, первый36, второй 37 и третий 38 выходы блока 3 синхронизации, первый 39 и второй 40 выходы блока 4 формированиязнака параметра, первый 41 и второй42 выходы блока 5 сравнения, выходы43 и 44 соответственно первого 6 ивторого 7 блоков анализа состояния,первый 45, второй 46, третий 47, четвертый 48 и пятый 49 информационные,первый 50 и второй 51 управляющиевыходы пульта 9 управления, выход 52узла 10 пуска-останона, выход 53 блока 11 приращений, выходы 54 - 56 со-ответственно сумматоров 2 - 14,выходы 57 и 58 соответственно первой15 и второй 16 схем сравнения, первый59, второй 60, третий 6 и четвертый62 выходы дешифратора 17, выход 63регистров 1 Я контроля, первый 64 ивторой 65 выходы регистра 19 знака,выход 66 сумматора 22,фныходы 6769 соответственно третьего 23, первого 24 и второго 25 сумматоров по моодули два, выход 70 элемента ЗАПРЕТ26 и выход 71 элемента И 27,Блок 1 (2) измерения параметра(фиг. 2, 3) содержит счетчик 72, схему 73 сравнения, комбинационныи сумматор 74, первый 75 и второй 76 ком -мутаторы, датчик параметра, выполненный" н ниде генерагора 77 контролируемой частоты, элемент И 78. Блок 3синхронизации (фиг. 3) содержит пер -еый 79 и второй 80 счетчики, генератор 81 опорной частоты, первый 82,второй 83 и третий 84 элементы И иэлемент ИЛИ-НЕ 85.Блок 4 формирования знака параметра (фиг. 4) содержит схему Яб сраннеКалы вСумматор 74:. коммутаторы 75 и 76 служат для определения измеряемого параметра (разности 11 - И ). Если знак измеряемого параметра положительный И ) И ), то на вход В сумматора 74 поступает прямой код числа импульсов, сформированных генератором за время Г, а на его вход А инверсный код, импульсов, Формируемых при нулевом значении измеряемого параметра, 11 о окончании 5 49575ния, первый 87 и второй 88 коммутаторы, первую 89 и вторую 90 группы элементов И. Блок 5 сравнения (Лиг, 5)содержит схему 91 сравнения, первый592 и второй 93 сумматоры по модулюдва и элемент ИЛИ 94. Блок 6 (7) анализа состояния (Фиг. 6) содержит счетчик 95 сбоев первый 96 и второй 97элементы И. Блок 8 индикации(Фиг. 7)содержит группу элементов 981-98.пиндикации, первый 99, второй 100,третий 101, четвертый 102, пятый 103,шестой 104 и седьмой 105 элементы индикации. Вход 63 значения измеряемого параметра, первый 64 и второй 65входы знака, первый 43 и второй 44входы отказа соответственно блоков 1и 2 измерения параметра, вход 70 отказа системы, первый 28 и второй 29 20входы управляюцих воздействий черезэлементы 98.1-98.п,99 - 105 индикации соответственно соединены с нулевым полюсом источника питания.Пульт 9 управления (Лиг. 8) содержит генератор 106 "единицы", выходкоторого через первую 107.1-107.К,вторую 108.1-108.1., третью 109.1109,М и четвертую 110.1-110,Н группывыключателей соединен соответственно 30с первым 45, вторым 46, третьим 47,четвертым 48 и пятым 49 информационными выходами пульта 9 управления,а через первую 111 и вторую 112 кнопки - с первым 50 и вторым 51 управля 35юцими входами пульта 9 управления соответственно., Блок 1 (2) измерения параметра .предназначен для определения кодаизмеряемого параметра и знака параметра. Пример выполнения блока 1 (2)приведен на Лиг, 2. Рассмотрим назначение элементов блока 1 (2) измерения параметра.Генератор 77 формирует последовательность импульсов, частота которой,определяется значением измеряемогопараметра. Например, при контролетемпературы в качестве генератора 77 1Ьможет быть применен кварцевый термочастотный преобразователь, имеющ 1 п частоту 5, 64 МГц и крутизну преобразования с: 2000 Гц/ С. Частота, Формируемая генератором 77, определяется значением измеряемого параметра и линейно зависит от его значения, Например, для указанного прибора где Г - частота импульсов прио0 С;2 - крутизна преобразования;значение измеряемого параметра (температура).Генератор 77 имеет управляюший вход и Ьормирует последовательность импульсов при наличии на этом входе единичного сигнала.Счетчик 72 предназначен для подссчета импульсов, сформированных генератором 77 за интервал времени Обнуляется счетчик по единичному сигналу, поступившему на его К в вх, Схема 73 сравнения служит для определения знака измеряемого параметра. Для этого на ее вход А поступает код числа импульсов 110, Аормируемых генератором 77 за время С при нулевом значении измеряемого параметра, поступаиций на вход 46 (47) блока (2), а на вход В - код числа импульсов И, сформированных генератором 77 при текушем значении измеряемого параметра, поступаиций с выхода счетчика 72. Если 11 )Ио, то на гыходе (А (В) схемы 73 сравнения будет сформирован единичный сигнал, что соответствует положительному знаку измеряемого параметра, Если 11 ( 1, то знак измеряемого параметра орицатель ный и единичный сигнал будет сформирован на выходе (А ) В) схемы 73, Если И = М , то знак параметра нулевой и на обоих выходах схемы нулевые сиг(3)рез элемент И 84. При включении устройства на вход откуда й = Н ИоИз этого выражения следует, чтоесли интервал измерения кратен 1/ р 30то и разность между числом импульсов,;сформированных генератором 77 за этотинтервал, и числом Й ф будет кратнаистинному значению измеряемого параметра. Число Бзадается пультом 9и поступает на вход 46 блока 1,Генератор 77 запускается при поступлении единичного сигнала на егоуправляющий вход. При поступленииимпульса с выхода 36 блока 3 сиухронизации счетчик 72 устанавливается вноль. После чего на входе 37 блока 1(2) появляетая нулевой сигнал, и импульсы с вь 1 хода генератора 77 начинают поступать на счетный вход счетчика 4572. Через интервал времени 8 нулевойсигнал на входе 37 пропадает и появится единичный - в счетчике 72 зафиксируется код числа И импульсов,сформированных генератором 77 при те-.50кущем значении измеряемого параметра.Схема 73 определ. т знак параметра,и на соответствующем ее выходе поя"вится едининый сигнал. В соответствии со значением знака параметра че рез коммутаторы 75 н 76 пройдут кодыМ и И, (проинвертированные ипи нет)на входы В и А сумматора 74, а наего Р-вход с входа 37 блока 1 (2) интервала времени Г на Р-вход единичного переноса сумматора 74 поступает единичный сигнал и на его выходе Формируется разность (Н - Б ) т, еизмеренное значение контролируемого параметра, элемент И 78 служит для управления счетчиком 72.Рассмотрим работу блока 1 (2) измерения параметра, 1 ОПринцип измерения параметра, реализуемый блоком 1, состоит в следующем. Так как частота импульсов, Формируемых генератором 77, определяется выражением (1), то за время д генера тор 77 сформирует где Н = ЕУ Ио = ЕоРЕсли интервал Г выбрать равным 7=- гдеФравная ю(, то получим/3 - безразмерная величина,единица; В результате на выходе сумматора 74, являющегося выходом блока 1 (2), будет сформирован код измеренного. параметра Е = Б - НБлок 3 синхронизаций предназначен для формирования сигналов, обеспечивающих функционирование устройства. Пример выполнения блока 3 приведен на Фиг; За, а временная диаграмма его работы на фиг. 3 б,Перед началом работы счетчики 79 и 80 (Фиг. 3 а) находятся в нулевои состоянии (цепи установки исходного состояния условно не показаны), на выходе элемента ИЛИ 85, являющегося выходом 37 блока 3, присутствует единичный сигнал, который открывает элемент И 82. На Д-вход счетчика 79ос выхода 49 пульта 9 управления задается число импульсов, которое будет сформировано генератором 81 за время . Счетчик 80 двухразрядный. Нулевой сигнал с его выхода второго разряда поступает на выход 38 блокаи разрешает прохождение сигналов чегенератора 81 импульсов с выхода 52пульта 9 поступит единичный сигнал игенератор 81 начнет Формировать последовательность импульса стабильной частоты.Первый импульс с выхода генератора 81 пройдет на выход 36 блока, С-вход счетчика 79 и счетный вход счетчика 80, По его заднему Фронту в счетчик 79 запишется код числа импульсов, которое будет сформировано генератором 81 за время , а счетчик 80 увеличит свое состояние на единицу. На выходе элемента ИЛИ 85 появится нулевой сигнал, который запретит прохождение импульсов через элемент И 82 и разрешитпрохождение через элемент И 83, Позаднему Фронту каждого последующегоимпульса, сформированного генератором81; счетчик 79 будет уменьшать своесостояние на единицу. Через времясчетчик 79 обнулится и на выходе элемента ИЛИ 85 появится единица. Следуюркий импульс, сформированный генератором 81, пройдет на выход 36 блока,ьС-вход счетчика 79 и счетный входсчетчика 80, По заднему Фронту этогоимпульса в счетчик 79 запишется кодчисла импульсов, которое будет сформировано генератором 81 за время с, а счетчик 80 увеличит свое состояниееще на единицу и на его выходе (выход второго разряда) появится единичный сигнал, который поступит на выход38 блока, а также запретит прохожде -5ние импульсов через элемент И 84, Поэтому единичный сигнал на выходе 38блока, 3 будет присутствовать в течение всей работы системы. Дальнейшаяработа блока аналогична описанной.На Лиг, Зб представлена временнаядиаграмма работы блока 3, поясняющяяего работу.Блок 4 формирования знака параметра (фиг. 4) предназначен для формирования парафазного кода знака измеряемого параметра на основании анализакодов знака параметра, сформированныхблоками 1 и 2, и сигналов сбоя блоков 1 и 2 измерения параметра с выходов первой 6 и второй 7 схем сравнения. Схема 86 сравнения производитсравнение кодов параметра, измеренныхблоками 1 и 2 измерения параметров,и выдает единичный сигнал на выходе(А ) В), если код параметра, измеренного блоком 1, больше кода параметра,измеренного блоком 2, Если .код параметра, измеренного блоком 1, меньшекода параметра, измеренного блоком 2, 30то единичный сигнал выдается на выход (А ( В) схемы 86 сравнения. Есликоды равны, то на обоих выходах будутприсутствовать нулевые сигналы,Принцип работы блока 4 формирования знака параметра заключается в том, что на выходы коммутаторов 87 и 88 пройдут сигналы знаков того значения параметра, модуль которого больше. При сбое одного из блоков 1 или 2 40 измерения параметра он отключается" от схемы 86 сравнения - закрывается соответствующая группа элементов И (89,или 90) и на вход схемы 86 сравнения вместо кода с выхода блока иэ мерения параметра, в работе которого зафиксирован сбой, поступает нулевой код. Следовательно, код параметра, измеренного другим блоком, будет боль ше и на выходы 39 и 40 блока 4 пройдет код соответствующего ему знака.Блок 5 сравнения предназначен для сравнения истинного значения контролируемого параметра (О) с требуемым (С), задав.аемым на выходе 45 пульта 9 управления, и формирования сигналов С) Э на выходе 41 и С (Э на выходе 42. Для сравнения истинного и требуемого значения параметра с учетом знаков ня входы блока 5 сравнения в качестве старшего разряда подается знаковый разряд, соответствующий плюсу. Пример реализации блока 5 сравнения приведен на фиг. 6. 1 а входы С и 0 схемы 91 сравнения поступают требуемое и измеренное значения контролируемого параметра вместе со знаковыми разрядами, а ня входы элемента ИЛИ 94 - выходы разрядов, соответствующие положительным знакам требуемого и истинного значений параметра соответственно. В результате этого, если хотя бы одно из значений параметра положительно, то на выходе элемента ИЛИ присутствует нулевой сигнал и через сумматоры 92 и 93 по модулю два выходные сигналы схемы 91 сравнения без изменения передаются на выходы 41 и 42 блока 5 сравненияЕсли же оба знака отрицательны, то на выходе элементаИЛИ 94 присутствует единичный сигнал и сумматоры 92 и 93 по модулю двя инвертируют соответствующие сигналы, выдаваемые схемой 91 сравнения.Блок 6 (7) анализа состояния (фиг. 6) предназначен для определения отказа блока 1 (2) измерения параметра. При повышении нулевого сигналя на входе 57 (58) блока импульс, поступивший на вход 36, пройдет ня счетный вход счетчика 95 и увеличит его состояние на единицу, т.е. счетчик зафиксирует сбой в работе блока 1 (2). Если в следующем цикле измерения на вход 57 продолжает поступать нулевой сигнал, то счетчик 94 продолжает считать и по достижении состояния счетчика, равного заданному коэффициенту пересчета (число следующих подряд сбоев), при котором принимается решение об отказе блока 1 (2), на выход 43 (44) блока 6 (7) поступит сигнал отказа блока 1 (2).Одновременно выходной сигнал счетчика 94 запретит прохождение импульсов на его счетный и К-входы. Если число следующих подряд сбоев не превысило граничного значения и ня вход 57 поступил единичный сигнал, то импульс, поступивший на вход 36, пройдет на К-вход счетчика 119 и обнулит его.Блок 8 (фиг. 7) служит для индикации контролируемого параметра (индикаторы 98,1-98,п), знака параметра (индикатор 99 "Плюс" и индикатор 100 Минус" ), отказа блоков измеренияпараметра (индикатор 101 блока 1 ииндикатор 102 блока 2), отказа системы (индикатор 103) и характера управляющего воздействия на обьект контроля (индикатор 104 "Нагрев" и индикатор 105 "Охлаждение" ).Пульт 9 управления (фиг. 8) предназначен для задания кода и контролируемого параметра (выход 45), кода Очисла импульсов, определяющих работублоков 1 и 2 измерения параметра (соответственно выходы 46 и 47) кода)предельного зна 4 ения разности (приращения) мвкду соседними значениями, 15контролируемого параметра (выход 48)и кода длительности интервала (выход 49), а также для формированиясигналов "Пуск" (выход 50) и "Стоп"(выход 51). Указанные выше коды и 20сигналы формируются с помощью выключателей 107.1-107.К, 108,1-108.Ь,109.1-109.М, 110.1-110,Н и кнопок 111и 112 соответственно.Блок 11 (фиг. 10) служит для увеличения предельного приращения измеряемого параметра на цикле измерения,следующем за циклом, в котором былзафиксирован сбой двух блоков 1 и 2измерения параметра, При нулевом сигнале на входе 59 импульс, поступившийс выхода 36 блока 3 синхронизации,пройдет на К-вход регистра 115 и обнулит его, подтвердив нулевое состояние, на выходе 53 сумматора 16 будет 35присутствовать единичное предельноеприращение измеряемого параметра, задаваемое с выхода 48 пульта 9 управления. При одновременном сбое блоков1 и 2 на выходе 59 дешифратора 17 фОэпоявится единичный сигнал, и следующийимпульс, сформированный на выходе 36блока 3 синхронизации, пройдет нафС-вход регистра 115 и в него запишетсяпредельное приращение, использованное 45в предыдущем цикле измерения. Тогдана выходе сумматора 116 появится предельное приращение измеряемого параметра, использованное в предыдущемцикле измерения, увеличенное на вели Очину единичного предельного приращения, задаваемого с выхода 48 пульта9. Таким образом, учитывается приращение параметра за цикл измерения, вкотором произошел сбой сразу двухблоков 1 и 2 измерения параметра.Сумматор 12 предназначен дпя определения среднеарифметических зна чений измеряемого параметра, определяемых блоками 1 и 2Пример реализации сумматора 12 представлен на фиг. 12, Значение параметра, измеренное блоком 1, поступает на Е-вход схемы 119 сравнения и вкод коммутатора 120, а значение параметра, измеренное блоком 2, - на Г-вход схемы 119 сравнения и вход коммутатора 121.Если знаки значений параметра, измеренные блоками 1 и 2, одинаковы, то с выхода 67 сумматора 23 по модулю два на сумматор 12 поступит единичный сигнал и на входы В и С комбинационного сумматора 122 поступают прямые коды значения параметра, измеренные блоками 1 и 2, а комбинационный сумматор 122 формирует на своем выходе сумму значений параметра.Если знаки значений параметра, измеренные блоками 1 и 2, различны, то на выходе 67 сумматора 23 по модулю два появится нулевой сигнал и на входы В и С комбинационного сумматора 122 поступит прямой код большего значения параметра и обратный код меньшего значения - на выходе комбинационного сумматора 122 появится разность значений параметра (сумма при одном отрицательном слагаемом).Деление на два для двоичного кода равносильно сдвигу в сторону младшего разряда. Поэтому, чтобы разделить полученную на выходе сумматора 12 сумму, достаточно при соединении выхода сумматора 12 с третьим информационным входом коммутатора 22 задать следующее соответствие соединяемых разрядов выхода сумматора 12 и входа коммутатора 22 1-1-1; 1 = 1, (К+1);= О, К, где д - номер разряда выхода сумматора 12; 1 - номер разряда входа коммутатора 22; К - максимально возможная разрядность кода измеряемого параметра. При этом нулевой з разряд выхода сумматора 12 не используется.Сумматоры 13 и 14 (фиг. 11) предназначены для определения разности между предыдущим значением параметра и текущим значением параметра, измеренным соответственно блокамии 2,Работают сумматоры 13 и 14 аналогично сумматору 12 с той лишь разницей, что на их управляющие входы 68 и 69 единичный сигнал с выходов соответственно сумматоров 24 и 25 по модулю два поступает в случае, если знаки предыдущего значения параметраСумматоры 23 - 25 по модулю дваслужат для формирования сигналов управления соответственно сумматорами12 в .14.Элемент ЗАПРЕТ 26 предназначен дляуправления записьв информации в егистры 18 и 19 и триггеры 20 и 21.Элемент К 27 преднлзнлчен для формирования сигнала отказа системы.Устройство работает следувщм образом,Перед началом работы все .цементыпамяти устройства приводятся в исходное состояние с пульта 9 управления.1Пепи .установки в исходное состояниена фиг. 1 условно не показаны. Крометого, с пульта 9 задаются, цифровойкод, соответствующий требуемому значению контролируемого параметра И 7-(выходы 46 и 47), код М предельногозначения разности между соседнимизначениями контролируемого параметра(выход 48) и код М и длительности интервала(выход 49). Значения ХИтр и Х задаются, исходя иэ следующих расчетов. и текущего различны, и нулевой - если одинаковы.Схемы 15 и 1 б сравнивают предельнув допустимую разность с разностьв5 предыдущего значения параметра и текуцего, измеренного соответственно блоками 1 и 2Схемы 5 и 16 сравнения управляемые - выходные сигналы на их входах формируются только при О наличии единичного сигнала на их управляющих входах, а при нулевом управляющем сигнале на их выходах присутствуют единичные сигналы.Если разность между предыдущим 5 значением параметра и текущим не превышает предельно допустимой разности, то на выходах схем 15 и 16 формируются единичные сигналы, а если превышает - нулевые, 20Дешифратор 17 предназначен для формирования сигналов, соответствующих правильно функционирующим блокам 1 и 2, Сигнал на выходе 59 соответствует сбою блоков 1 и 2, на выходе 25 60 - сбою блока 2, на выходе 61 сбою блока 1, на выходе 62 - нормаль - ному функционированию блоков 1 и 2,Регистр 18 контроля служит для запоминания значения контролируемого 30 параметра. Запись в регистр 18 осуществляется по заднему фронту импульса, поступающему на его С-вход.Регистр 19 знака предназначен для запоминания парафазного кода знака контролируемого параметра. Единица на выходе 64 регистра 19 соответствует знаку "плюс", а на выходе 65 знаку минус . Запись кода знака в регистр 19 осуцествляется по заднему 40 фронту импульса, поступавц 1 его на егоС-вход.Первый 20 и второй 21 триггеры управляющих воздействий служат дпя запоминания выходных сигналов блока 5 45 сравнения и формирования управляющих сигналов на выходах 28 и 29 устройстваф соответственно. Единичное состояние триггера 20 соответствует снижению заданного значения контролируемо го параметра, Выходной сигнал триггера 20 управляет включением исполнительного органа, обеспечивающего увеличение величины контролируемого параметра, например включение обогревателя, при контроле и регулировании температуры.Единичное состояние триггера 21 соответствует превышению контролируе мого параметра по срлвненив с злцлнным. Выходной сигнал триггера 21 управляет включением исполнительного органа, обеспечивающего снижение контролируемого параметра, например включением холодильной установки.Запись информации в триггеры 20 и 21 осуществляется по заднему фронту синхроимпульсл, поступавщего на С-входы этих триггеров.При появлении сигнала отказа системы он обнуляет триггеры 23 и 24 и блокирует их в этом состоянии.Коммутатор 22 предназначен для выбора значения контролируемого параметра. На его первый, второй и третий информационные входы соответственно поступает значение параметра, измеренное блоком 1, среднее значение параметра, измеренное блоками 1 и 2, и значение параметра, измеренное блоком 2, Если в текущем, цикле измерений блоки 1 и 2 работают без сбоя (отказа), то на выход коммутатора 25 пройдет среднее значение параметра, Если в одном из блоковили 2 про - изошел сбой (отказ), то на выход коммутатора 25 пройдет значение парлметра, измеренное другим блоком.151495751Так как частота импульсов, формируемых .генератором 78 блоков 1 и 2 (фиг, 2) определяется выражением (1), то за время Г генератор 77 сформирует 0И, + Е 0 импульсов, где 0 = йЯ,5 11 о о"Если выбрать с= 1/а, то получим ХЯ + С, .Я - Б. Из этого следует, что код 0должен быть выбран таким, чтобы время присутствия единичного сигнала на выходе 37 блока 3 синхронизации (фиг. 3) было кратно1/1. Тогда разность между числом импульсов М, сформированных генерато рами 77 блоков 1 и 2 за это время, и Ид, будет кратна истинному значению контролируемого параметра 1. Работа устройства начинается по сигналу "Пуск", формируемому оператором с 20 пульта 9. Этот сигнал поступаетна вхбд 50 узла 10, который сформирует единичный сигнал на своем выходе, поступающий на входы блоков 1 и 2 и на вход блока 3. 25Первый импульс с выхода 36 блока 3 установит в исходное состояние блоки 1 и 2, запишет код единичного приращения, задаваемый на выходе 48, .пульта 9 управления в регистр 115 30 блока 11 (фиг. 10), и подтвердит нулевое состояние регистров 18.и 19 и триггеров 20 и 21. Затем на выходе 37 блока 3 появится единичный сигнал, который будет держаться в течение времени ь . По окончании этого сигнала на выходах блоков 1 и 2 будут сфор мированы значения параметра., измеренные этими блоками, и их знаки, которые поступят на входы блока 4 форми рования знака параметра, значенйя параметра поступят на входы сумматора 12 Так как на управляюцих входахфсхем 15 и,16 нулевые сигналы и на их Выходах присутствуют единичные сигна 45 лы, то на выходе 62 дешифратора 17 едйница, и поэтому на выходе коммутатора 22 будет скоммутирован код среднеарифметического значени параметра, который поступит на вход блока 5 срав 50 нения и П-вход регистра 18. Блок 5 сравнения сформирует на одном из своих выходов единичный сигнал (в соответствии с о гношением требуемого значения параметра с измеренным).55По второму импульсу, сформированному на выходе 36 блока 3 синхронизации, блоки 1 и 2 установятся в исхоцное состояние, в регистры 18 и 19 за 16 пишутся соответственно код измеренного параметра, поступающий с выходакоммутатора 22, и код знака параметра, поступающий с выхода блока 4 формирования знака параметра, а в тригчгеры 20 и 21 запишутся соответствующие сигналы с выходов блока 5 сравнения, на выходе 38 блока 3 появитсяединичный сигнал. На выходы 28 и 29устройства будут выданы управляющиесигналы, а значение измеренного п араметра, его знак, выданное управляюше.воздействие и состояние системы отобразятся блоком 8 индикации,Работа устройства в следующих цик -лах измерения аналогична описанной.Только на управляющих входах схем 15и 16 сравнения уже будет присутствовать единичный сигнал ифпоэтому формирование знака параметра будет осуществляться с учетом того, какой изблоков 1 и 2 функционирует правильно(без сбоя), также в зависимости отэтого будет осуществляться коммутация значений параметра на выход коммутатора 22 (по управляющим сигналамс выходов дешифратора 1.7), а блоки би 7 будут фиксировать сбои соответственно блоков 1 и 2,Если одновременно произойдет сбойблоков 1 и 2, то на выходах схем 15и 16 сравнения появятся нулевые сигналы, на выходе 59 дешифратора 17 появится единичный сигнал, который поступит на блок 11 приращений и закроет элемент ЗАПРЕТ 26, и следующий импульс, сформированный на выходе 36блока 3, не пройдет на синхровходырегистров 18 и 19 и триггеров 20 и21 - в них остается прежняя информация. По следующему импульсу, сформированному на выходе 36 блока 3, навыходе блока 11 появится удвоенноепредельное приращение - тем самым вследующем цикле измерений будет учтено возможное возрастание значенияпараметра над значением, хранимым врегистре 18, на величину, большуюпредельного приращения, В следующемцикле измерения устройство работаетобычно.При отказе одного из блоков 1 и 2"(решение принимается по определенному числу следУМцих подряд сбоев) навыходе соответствующего блока Ь илиВ7 .появится единичный сигнал, которыйпоступит на вход блока 8 индикацииотказ отобразится блоком 8.При отказе второго блока 1 ипи 2 измерения параметра на выходе 71 элемента И 27 появится единичный сигнал, который обнулит триггеры 20 и 215 управляющие воздействия перестанут выдаваться на выходы 28 и 29 устройства и, поступив на вход схемы 10 пуска - останова, произведут останов устройства. Отказ системы будет отоб- О ражаться блоком 8 индикации.При нормальной работе устройства в случае необходимости прекратить работу устройства оператор нажатием кнопки формирует на выходе 51 пульта 15 9 управления сигнал останова, который, поступив на вход узла 1 О, произведет останов устройства.Формула изобретения 2 О1. Устройство для измерения параметров динамического процесса и управления с самоконтролем, содержащее первый блок измерения параметра, блок 25 синхронизации, блок сравнения, пер - вый блок анализа состояния, блок индикации, пульт управления, узел пуска-останова, первый сумматор, первую схему сравнения, регистры контроля и 30 знака, первый и второй триггеры управляющих воздействий, первый сумматор по модулю два, элемент ЗАПРЕТ и блок приращений, первьй, второй, четвертый.и пятый информационные выходы пульта управления соединены соответ; ственно с первым входом блока сравнения, информационным входом первого блока измерения параметра, информационным входом блока приращения и ин О формационным входом блока синхронизации, первый и второй управляющие выходы пульта управления соединены соответственно с первым и вторым входами узла пуска-останова, выход которого 45 соединен с первым управляющим входом первого блока измерения параметра и входом запуска блока синхронизации, первый, а также третий выходы блока синхронизации соединены соответствен но с вторим управляющим входом первого блока измерения параметра и первым управляющим входом блока приращений, а также с управляющим входом первой схемы сравнения, инверсный выход которой соединен с первым входом первого блока анализа состояния, подключенного вторым входом к первому выходу блока синхронизации, выход кода значения параметра первого блока измерения параметра соединен с первым информационным входом первого сумматора, выход которого соединен с первым информационным входом первой схемы сравнения, первый и второй выходы блока сравнения соответственно соединены с информационными входами первого и второго триггеров управляющих сигналов, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами устройства, выход регистра контроля соединен с вторым информационным входом первого сумматора и с информационным входом блока Индикации, первый выход регистра знака соединен с первым входом знака блока индикации и первым входом первого сумматора по модули два, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого сумматора, второй выход регистра знака и выход первого блока анализа состояния соединены соответственно с вторым входом знака и с входом отказа первого блока измерения параметра блока индикации, выход блока приращений соединен с вторым информационным входом первой схемы сравнения, выход элемента ЗАП" РЕТ соединен с синхровходами регист - ров контроля и знака и первого и второго триггеров управляющих воздействий, выходы которых соединены соответственно с,первым и вторым входами управляющих воздействий блока индикации, о т л и ч а в щ е е с я тем, что, с целью повы 1 ения надежности устройства и точности измерения, оно содержит второй блок измерения параметра, блок формирования знака параметра, второй блок анализа состояния, элемент И, второй и третий сумматоры, вторую схему сравнения, дешифратор, коммутатор и второй и третий сумматоры по модулю два, третий информационный выход пульта управления соединен с информационными входами второго блока измерения параметра, выход узла пуска-останова соединен с первым управляющим входом второго блока из-,мерения параметра, первый выход блока синхронизации соединен с вторым управляющим входом второго блока измерения параметра, с вторым входом второго блока анализа состояния и первым эх - дом элемента ЗАПРЕТ, второй выходблока синхронизации соединен с третьими управляющими входами первого и второго блоков измерения параметра.