Фильтр сбоев

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) (И 4478 1)4 С 06 Р 1 ИЕ ИЗОБРЕТЕНМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИС Н АВТОРСКО роизводствтоматика тво СССР 4, 1980. ель 1/к иэмериыть испольФильтрации первичной и сигналы определенатчики опменты вреЬЭ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Грозненское научновенное объединение "Пром(57) Изобретение относиттельной технике и можетзовано, в частности, длясбоев в сигналах датчикоинформации, либо когда эобразуются накоплением зный интервал, либо когдаэрашиваются в дискретные меня, и является усовершенствованиемфильтра сбоев по а.с, Р 940161. Цельизобретения - расширение области применения за счет обнаружения выбросовбольшой длительности. Фильтр сбоев содержит коммутаторы 1-4, запоминающиеустройства 5-9, сумматоры 10-14, мажорирующее устройство 15, генератор16 тактовых импульсов, шестое запоминающее устройство 17, блоки 18-21сравнения, счетчики 22, 23, элементыИ 24, 25, элемент И-НЕ 26, триггер27, вход 28 задания константы фильтрации фильтра. Фильтр сбоев позволяетоднозначно и своевременно характеризовать отказ датчиков и сбой в канале измерения, что повышает достоверность информации о ходе технологического процесса, 2 ил.Изобретение относится к измерите" льной технике и может быть использовано, в частности, для фильтрации сбоев в сигналах датчиков первичной информации, либо когда эти сигналы5 образуются накоплением за определенный интервал, либо когда датчики опрашиваются в дискретные моменты времени. 10Целью изобретения является расширение области применения за счет обнаружения выбросов большой длительности.На фиг,1 приведена функциональная схема фильтра сбоев; на Фиг. 2 - вр - менная диаграмма его работы и временна диаграмма работы известного Фильтра сбоев.Фильтр сбоев (Фиг,1) содержит коммутаторы 1-4, запоминающие устройства 5-9, сумматоры 10-14, мажорирующее устройство 15, генератор 16 тактовых импульсов, шестое заполинающее устройство 17, блоки 18-21 сравнения,25 счетчики 22, 23, элементы И 24, 25, элемент И-НЕ 26, триггер 27, вход 28 задания константы фильтрации Фильтра,Счетчики 22, 23 по приходе тактовых импульсов сбрасываются в нулевое состояние, если с выхода триггера 27 и блока 19 сравнения соответственно поступают нулевые сигналы. При поступлении с выходов триггера 27 и блока 19 сравнения единичных сигналов счетчики 22 и 23 производят подсчет35 тактовых импульсов.Триггер 27 устанавливается в единичное или нулевое состояние, если на его единичном или нулевом входах соответственно присутствует единичный сигнал, При наличии единичных сигналов на обоих входах триггера 2 он устанавливается в единичное состояние.Фильтр сбоев работает следующим образом.С помощью первого коммутатора 1 в запоминающих устройствах 5-7 фиксируются значения входного сигнала в трех последовательных тактах. При помощи второго коммутатора 2 на первые входы первого.и второго сумматоров 10, 11 подают входной сигнал, зафиксированный в первый из трех моментов времени, на пятьп вход мажорирующего устройства 15, информационный вход шестого запо минающего устройства 17 и первый вход первого блока 18 сравнения подается входной сигнал, зафиксированный в третий момент времени, а на первые входы третьего и четвертого сумматоров 12, 13 - входной сигнал, зафиксированный во воторой момент времени. На выходе мажорирующего устройства 15 получают медиану пяти величин, поданных.на входы этого блока, Этими величинами, Фиксирующими входной сигнал в первый и второй моменты времени, с помощью третьего коммутатора 3 и запоминающих устройств 8, 9 характеризуют входной сигнал. С помошью сумматора 14 получают величины: +(И- И,) Кд, - (И,2- И )К, +(И- И,) К.;-(И- И )К, где И ., и И- значения сигналов, относящиеся соответственно к первому и второму моментам времени; Ки К о - псстояные коэффициенты,Полученные величины подают на вторые входы сумматоров 10-13 и используют их в качестве стробов. Стробы имеют не постоянную величину, а изменяются в зависимости от нарастания (или убывания) Фильтрованного сигнала на интервалах времени, предшествующих данному замеру. Для этого сигналы, полученные в определенные моменты времени, поступают в запоминающие устройства 8 и 9, Эту Функцию выпопняет третий коммутатор 3, который по сигналам генератора 16 тактовых имупльсов направпяет сигналы в запоминающие устройства 8 и 9, где запоминаются и хранятся значения сигналов в прошедшие моменты времени, Из хранящихся сигна". лов Формируют величины, пропорциональные скорости их изменения. Эта задача решается при помощи четвертого коммутатора 4 который посыпает в опрецеленном порядке значения сигналов на пятый сумматор 14, который и формирует переменные стробы, посылая их на вторые входы сумматоров 10-13, Если скорость входного сигнала мала, то малы и стробы, что снижает величину выброса появления сбоя, Однако в случае повторного воздействия выброса на Фильтр сбоев скорость изменения входного сигнала приближается к нулю, что увеличивает велчну стробови следовательно, открывает Фильтр для прохождения недостоверной информации.Для анализа цлительпогс выброса значения сигнала с выхода (третьего) коммутатора 2 запоминаются в шестом запоминающем устройстве 17 и сравниваются со значениями выхода мажорирующего устройства 15 в первом блоке 18з14447 сравнения. Если эти значения не равны, т.е. произошел выброс в канале изменения, блок 18 сравнения своим выходом устанавливает триггер 27 в единич.5 ное состояние, который включает первый счетчик 22, Второй блок 19 сравнения сравнивает первое значение выброса, зафиксированное в запоминающем устройстве 17, с последующими значениями 10 сигнала и в случае равенства включает второй счетчик 23.В четвертом блоке 2 1 сравнения сравнивается значение счета первого и второго счетчиков 22, 23, В случае неравенства, при совпадении значений первого, второго и третьего входов первого элемента И 24 сбрасывается в нулевое состояние триггер: 27. Для определения момента окончания набора данных для временного анализа воздействия выброса предназначен третий блок 20 сравнения, который сравнивает значение первого счетчика 22 с кодом, заданным оператором на входе 28 зада ния константы Фильтрации фильтра, Если с момента выброса сигнала значение сигнала изменится хотя бы раз до момента сравнения на блоке 20 сравнения, триггер 27 сбрасывается в нулевое состояние и сбросит состояние счетчиков 22 и 23. Если значение выброса не изменилось за количество тактов, определяемое кодом на входе 28 Фильтра, элемент И-НЕ 26 воздействует на третий вход второго элемента И 2535 и по совпадению сигналов на трех его входах ца выходе ошибки фильтра появляется сигнал, сообщающий о недостоверности инФормации, проходящий через фильтр,Ф о р и у л а и з обретенияФильтр сбоев по авт, св. И, 45о т л и ч а. ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения области примененияза счет обнаружения выбросов большойдлительности, в него введены шестое 804запоминающее устройство, четыре блока сравнения, два счетчика; два элемента И, элемент И-НЕ и триггер, причем третий выход второго коммутатора соединен с первьгми информационными входами первого и второго блоков сравнения и информационным входом шестого запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым информационным входом второго блока сравнения, выход, мажорирующего устройства соединен с вторым информационным входом первого блока сравнения, выход цесравнения которого соединен с единичным входом триггера, прямой выход которого соединен с разрешающим входом первого счетчика и первыми входамп первого и второго элементов И, информационный выход первого счетчика соединен с пер" выми иггформациоцныии входами третьего и четвертого блоков сравнешя, выход сравнения второго блока сравнения соединен с разрешающим вхоцом второго счетчика, информациоггцьпг выход которого соединен с вторым информационным входом четвертого блока сравнения, выход сравнения третьего блока сравце" ния соединен с вторьпги входами первого и второго элементов И, выход не- сравнения четвертого блока сравнения соединен с третьим входом первого элемента И и первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с тре- . тьим входом второго элемента И, выход которого является выходом ошибки Фильтрации фильтра, выход первого элемента И соединен с нулевым входом триггера, двенаддатьпг выход гецерато" ра тактовых импульсов соединен с разрешающим входом шестого запоминающего устройства, тактовыми входами, блоков сравнения, счетньпги входами первого и второго счетчиков, четвертьпаг входами первого и второго элементов И, вторым входом элемента И-НЕ и тактовым входом триггера, второй информационный вход третьего блока сравнения является входом задания констан-ты Фильтрации фильтра.