Устройство для контроля параметров

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 Г 15/46 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСНОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 30,09.87, Бюл, Нц 36 (7 1) Белорусский институт механизации сельского хозяйства(56) Авторское свидетельство СССР В .744616, кл. С 06 Р 15/46, 1978.Авторское свидетельство СССР Ф 734723, кл. С 06 Р 15/46, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис.пользовано в системах управления и регулирования технологических пара,801341653 метров. Цепь изобретения - повышение достоверности результатов контроля, Устройство для контроля параметров содержит блок сравнения 10,генератор импульсов 4, счетчики 5,7 и 9, цифроаналоговый преобразователь 8, дешифратор 6, каналы 12, каждый из которых содержит датчик 1,нормалиэатор 2, блок 3 сравнения,регистры 11, 13 и 14 с тремя состояниями, четыре элемента И 15, 16,19 и 20, два счетчика 21 и 22 и четыре триггера 17, 18, 23 и 24, Устройство позволяет осуществлять стохастический контроль объекта с учетом сбоев за счет оценки времени выхода параметров за пределы допусков.1 ил,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для автоматического контроля и измерения в цифровомвиде параметров технологических установок.Цель изобретения - увеличение достоверности результатов контроля.На чертеже приведена схема предла гаемого устройства.Устройство содержит датчики 1,нормализаторы 2, аналоговый блок 3сравнения, генератор 4 импульсов,второй счетчик 5, дешифратор 6, первый счетчик 7, цифроаналоговый преобразователь 8, третий счетчик 9,цифровой блок 10 сравнения, первыйрегистр 11, каналы 12, второй и третий регистры 13 и 14, первый и второй элементы И 15 и 16, первый и вто"рой триггеры 17 и 18, третий и четвертый элементы И 19-20, четвертыйи пятый счетчики 21 и 22, третий ичетвертый триггеры 23 и 24, блок25 управления,Устройство работает следующим образом,Перед началом процесса контролятриггеры 17, 18, 23 и 24 и счетчики5, 7, 9, 21 и 22 устанавливаются внулевое состояние, а счетчикам 9,21 и 22 задаются с помощью блока 25управления и регистрации необходимые коэффициенты пересчета. Данныекоэффициенты рассчитываются исходяиз стохастических параметров и реализуемого принципа контроля, которыйзаключается в следующем, Выбирается 40период контроля Т, на протяжении которого наблюдается поведение контролируемых параметров, Для данного периода Тисходя из заданной достоверности контроля рассчитывается длякаждого параметра максимально допустимое время его выхода на верхнююТ д и нижнюю Тн д границы допусков,В течение периода контроля Т контролируемая величина может в течениевремени Тв превысить верхнюю границудопуска или в течение времени Т выйти за нижнюю границу допуска. ЕслиТ ) Т или Т ( Тд то фиксиру -Ь. дется аварийная ситуация, В противном55случае считается, что параметр находится в пределах допусков. Периодконтроля Т определяется коэффициентом пересчета счетчика, и значение коэффициента рассчитывается по формуле т, ,где Т, - период следования импульсовгенератора 4,К, - коэффициент пересчета счетчика 5;К - коэффициент пересчета счетчика 7,Коэффициент пересчета счетчика 2 1определяет время Тни рассчитывается по формулеТн,дКТ КККоэффициент пересчета счетчика 22 определяет время Ти рассчитывается по формулет,.т, , ,Также посредством блока 25 управления и регистрации в регистр 13 заносятся значения нижних границ допуска, а в регистр 14 - значения верхних границ допуска для каждого параметра,После запуска устройства импульсы с выхода генератора 4 поступают на счетный вход счетчика 5, который управляет работой дешифратора 6 и коэффициент пересчета которого равен 2 М, где И - число контролируемых параметров. Сигнал с импульсного выхода счетчика 5 поступает на счетный вход счетчика 7, информационный выход которого управляет цифроаналоговым преобразователем 8, и одновременно поступает на первый вход блока 10 сравнения, Таким образом, на каждое состояние счетчика 7 приходится один цикл работы счетчика 5 и соответственно дешифратора 6. При появлении сигнала на одном из выходов дешифратора 6 соответствующий регистр 13 или 14 выводится из состояния высокого импеданса и подключается к общей шине,в которую объединены их информационные выходы, Таким образом информация, записанная в данный регистр, поступает на второй вход блока 10 сравнения, на выходе которого при совпадении кода состояния счетчика и состояния подключенногок общей шине регистра 13 или 14 верхнего илинижнего допуска появляется сигнал, поступающий на соответствующие входы элементов И 15 и 16. Одновременно тот же сигнал дешифратора 6 разрешает прохождение сигнала с выхода блока5 10 сравнения через соответствующий элемент И 15 или 16, Элемент И 15 открывается одновременно с подключением к общей шине соответствующего регист ра 13 (нижнего допуска), а элемент 16 - соответствующего регистра 14 (верхнего допуска), Таким образом, при совпадении кода состояния счетчика 7 и содержимого одного из регистров 13 или 14 соответствующий триггер 17 или 18 устанавливается сигналом совпадения в единичное состояние. Сброс этих триггеров осуществляется сигналом с импульсного выхо да счетчика 7, Поскольку с помощью счетчика 7 и цифроаналогового преобразователя 8, управляемого этим счетчиком, формируется пилообразная развертка, определяющая своей длитель ностью один цикл измерения, то сброс триггеров 17 и 18 осуществляется после каждого цикла измерения, Таким образом, единичное состояние инверсного выхода триггера 17 является признаком того, что напряжение развертки на выходе цифроаналогового преобразователя 8 находится в зоне, лежащей под нижней границей допуска, а единичное состояние выхода триггера 18 - в зоне, лежащей над верхней границей допуска, Сигнал с датчика 1 контролируемого параметра, пройдя через нормализатор 2, поступает на вход блока 3 сравнения, на второй вход 40 которого поступает развертка с цифроаналогового преобразователя 8, В блоке 3 сравнения происходит сравнение этих двух сигналов в аналоговой форме, и при их совпадении на выходе 4 В формируется импульс, который поступает на входы соответствующихэлементов И 19 и 20 и на вход записи регистра 11. Данный импульс переписывает код состояния счетчика 7 в ре- Вб гистр 11, т.е, в регистре 11 всегда хранится текущее значение контролируемой величины, которое можно в любой момент времени вызвать с помощью блока 25 управления и регистрации, Поскольку элемент И 19 открывается сигналом с инверсного выхода триггера 17, то через него импульс совпадения с выхода соответствующего блока 3 сравнения поступает на счетный вход счетчика 21 только в томслучае, когда значение контролируемого параметра находится ниже нижнейграницы допуска, Аналогично на счетный вход счетчика 22 данный импульссовпадения через элемент И 20 поступает только в том случае, когда значение контролируемого параметра находится выше верхней границы допуска.Таким образом счетчик 21 подсчитываетколичество циклов измерения, в которых значение контролируемого параметра больше верхней границы допуска.Сброс счетчиков 21 и 22 осуществляется сигналом с импульсного выходасчетчика 9, который производит подсчет количества циклов измерения посигналам с импульсного выхода счетчика 7, Таким образом, переполнениесчетчика 21 является признаком того,что в течение одного периода контроля Т, время нахождения контролируемого параметра за нижней границей допуска Т превысило расчетное допустимое время Т. Это переполнение фиксируется установкой в "1" триггера 23сигналом с импульсного выхода счетчика 2 1, Переполнение счетчика 22 оз"начает, что за период контроля Твремя превышения контролируемым параметром границы верхнего допуска Тбольше расчетного допускного времениТ , что фиксируется установкой триггера 24 в "1" сигналом с импульсного выхода счетчика 22,Предлагаемое устройство обладает1большей достоверностью контроля, таккак заложенный в нем принцип контроля учитывает стохастический характерповедения контролируемого параметраи случайные погрешности измерения,Введение регистров для хранения значений допусков и организация централизованного управления работой устройства посредством блока управленияи регистрации, в качестве которогоможет быть использована управляющаявычислительная машина, расширяют функциональные возможности предлагаемогоустройства, поскольку значения допусков могут изменяться блоком управления и регистрации в течение процессаконтроля по заданной программе, Также в зависимости от изменяющихся стохастических свойств контролируемыхпараметров могут быть легко измененыи значения периода контроля и допус1341653 тимого времени выхода параметра эаграницы допуска, что расширяет область применения данного устройства,го регистра и к первому входу второгоэлемента И, выходы данных второгосчетчика подключены к входам дешифратора, выход переполнения - к счетному входу первого счетчика, выходпереполнения которого соединен с входами сброса первого и второго триггеров каждого канала и со счетным входом третьего счетчика, выход переполнения которого подключен к входамсброса четвертого и пятого счетчиковкаждого канала, выходы данных первогосчетчика соединены с входами данныхпервых регистров обоих каналов, выходцифроаналогового преобразователя соединен в каждом канале с вторыми входами аналогового блока сравнениявыход которого соединен со стробирующим входом первого регистра и с первыми входами третьего и четвертогоэлементов И обоих каналов, выход цифрового блока сравнения подключен квторым входам первого и второго элементов И обоих каналов, причем в каждом канале выходы первого и второгоэлементов И подключены к установочнымвходам соответственно первого и второго триггеров, инвертирующие выходыкоторых соединены с первыми входамисоответственно третьего и четвертогоэлементов И, выходы которых соединенысо счетными входами соответственночетвертого и пятого счетчиков, выходыпереполнения которых соединены с установочными входами соответственнотретьего и четвертого триггеров, выходы второго и третьего регистровобоих каналов подключены к второйгруппе выходов цифрового блока сравнения, а выход генератора импульсовподключен к счетному входу второгосчетчика,Формула изобретенияУстройство для контроля параметров, содержащее цифровой блок сравнения, первый счетчик, цифроаналоговый преобразователь, генератор им-4 пульсов и каналы, каждый из которых 1 О содержит аналоговый блок сравнения и последовательно соединенные датчик и нормализатор, выход которого соединен с первым входом аналогового блока сравнения данного канала, выходы дан ных первого счетчика подключены к первой группе входов цифрового блока сравнения и к входам цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью увеличения 2 О достоверности результата контроля, в устройство введены второй и третий счетчики, дешифратор, а каждый канал содержит с первого по третий регистры, четвертый и пятый счетчики, с 25 первого по четвертый элементы И и с первого по четвертый триггеры, выходы первого регистра и третьего и четвертого триггеров обоих каналов являются соответствующими выходами устрой ства, установочные входы второго и третьего счетчиков, второго регистра и третьих регистров обоих каналов, а также четвертого и пятого счетчиков и входы установки в "О" третьего и четвертого триггеров обоих каналов являются соответствующими входами устройства, выходы дешифратора подключены в каждом канале соответствен - но к управляющему входу второго ре гистра и к первому входу первого элемента И к управляющему входу третьеСоставитель И,Алексеев Редактор М,Дылын Техред М.Дидык Корректор Л,ПатейЗаказ 4438/53 Тираж 672 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва Ж, Раушская наб.р д 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4