Устройство для контроля параметров объектов

(54) УСТРОЙСТВО МЕТРОВ ОБЬЕКТО (57) Изобретение измерительной и для контроля и упр ектами. Цель изобр вышении досто контроля параметр ОСУДАРСТВЕННЫЙ К 01 УЬТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института по проблемамосвоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа(56) Авторское свидетельство СССРВ 1015340, кл. 0 05 В 23/02, 1983,Авторское свидетельство СССРВ 681417, кл. 6 05 В 23/02, 1979,Авторское свидетельство СССРМ 868710, кл, 6 05 В 23/02, 1981. Л Я КО НТРОЛ Я ПА РАтносится к автоматике, ычислительной технике вления различными объетения заключается в поерности результатов вторных срабатываний за счет перевода устройства в режим управляемого ожидания после первой фиксации аварийной критической ситуации и достигается в процессе определения приращения двух последовательных измерений, снятых датчиком 1, нормированных усилителем 2 и преобразованных в цифровую форму преобразователем 3. Приращение, полученное блоком 9 вычитания, сравнивается первым блоком 10 сравнения с кодом допустимого приращения параметра, хранимым в регистре 7. При работе устройства код каждого измерения сравнивается также вторым блоком 11 сравнения с максимально возможным сигнальным значением контролируемых параметров, хоанимым в регистре 8, Единичный сигнал с выхода блока 11 через триггер 14 и элемент 17 запрета фиксирует аварийную ситуацию. Индикация результатов сравнения осуществляется регистратором 18 и индикатором 19 результатов контроля; работа устройства управляется тактовым генератором 4, делителем 12 частоты и триггером 13,10 15 Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления различными объектами, например, автоматизированной системой безопасности обслуживающего персонала и контроля загрязнения окружающей среды морских нефтегазопромысловых объектов,Цель изобретения - повышение достоверности результатов контроля параметров путем исключения повторных срабатываний за счет перевода устройства в режим управляемого ожидания после первой фиксации аварийной критической ситуации.На фиг. 1 изображена фун кционал ьная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - график изменения выходного сигнала датчика при увеличении критической ситуации контролируемого параметра,Устройство содержит датчик 1, нормирующий усилитель 2, аналого-цифровой преобразователь.3, управляемый тактовый генератор 4, первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 регистры, блок 9 вычитания, первый 10 и второй 11 блоки сравнения, кодоуправляемый делитель 12 частоть, первый 13 и второй 14 триггеры, элемент 15 задержки, селектор-мультиплексор 16, элемент ЗАПРЕТ 17, регистратор 18, индикатор 19 результатов контроля, шину 20 "Пуск", шину 21 кода деления, шину 22 ввода кода предельно допустимого приращения параметра и разрешения его записи и шину 23 ввода кода сигнального значения параметра и разрешения его записи,Устройство для контроля параметров объектов работает следующим образом,.Предварительно в устройство поступает сигнал начальной установки, подаваемый на делитель 12 частоты, триггеры 13 и 14 и регистры 5 - 8 и устанавливает их в начальное состояние,В устройство по шине 22 ввода кодапредельно допустимого приращения параметра и разрешения его записи и шине 23 ввода кода сигнального значения параметра и разрешения его записи в соответствующие третий 7 и четвертый 8 регистры записываются коды, соответствующие предельно допустимому приращению контролируемого параметра и его сигнальному значению. После этого на шине 20 "Пуск" формируется постоянный сигнал, разрешающий через элемент ЗАПРЕТ 17 (при нулевом значении сигнала, поступающем на его второй вход) запуск управляемого тактового генератора 4, вырабатывающего управляющие импульсы,. 20 25 30 35 40 45 50 55 Значение контролируемого параметра объекта в аналоговой форме поступает с датчика 1 на нормирующий усилитель 2,приводящего сигнал к уровню, необходимому для работы аналого-циФрового преобразователя 3, Динамика работы аналого-цифрового преобразователя 3 такова, что он синхронизирован по частоте с делителем 12 частоты. При этом по входу опорной частоты преобразователя 3 поступают только синхроимпульсы с выхода управляемого тактового генератора 4. Опрос состояния аналого-цифрового преобразователя 3 производится через интервал времени, задаваемый кодоуправляемым делителем 12 частоты и достаточным для окончания процесса аналого-цифрового преобразования значения контролируемого параметра, Появление синхроимпульсов с генератора 4 не означает появление результатов измерений на выходе преобразователя 3 с этой же синхрочастотой. Частота вырабатываемых управляемым тактовым генератором 4 импульсов заведомо больше частоты выдачи кода с аналого-цифрового преобразователя 3, что вызвано применением блоков интегрирующего, развертывающего и поразрядного уравновешивания, Следовательно, код с аналого-цифрового преобразователя 3 появляется на соответствующих входах сигнала данных первого 5 и второго 6 регистров через промежутки времени, равные времени переполнения делителя ,2 частоты, и сохраняется только на время действия соответствующего импульса генератора 4, Только после этого преобразователь 3 начинает новый цикл преобразований.Сигнал с выхода управляемого тактового генератора 4 поступает также на тактовый счетный вход делителя 12 частоты, выходной импульс которого подается на счетный вход триггера 13 и элемент 15 задержки. Выходы триггера 13 подключены к входам разрешения записи первого 5 и второго 6 регистров таким образом, что после сигнала начальной установки разрешается йрохождение кода с выхода аналого-цифрового преобразователя 3 на первый регистр 5 по его входам сигнала данных. С выхода регистра 5 код контролируемого параметра объекта поступает через селектор-мультиплексор 16 на первую группу входов второго блока 11 сравнения, что разрешается нулевым сигналом на адресном входе блока 16,С выхода элемента 15 задержки время задержки обусловлено временем отработки блоков 3;5 и 15) на вход, разрешения второго блока 11 сравнения поступает сигнал, разрешающий выполнение блоком 11 опера 16 152 1 Оции сравнения кода измеренного контролируемого параметра с кодом сигнальногозначения параметров, поступающим с выходов четвертого регистра 8 нэ вторую группу 5входов блока 11, В случае равенства илипревышения кода текущего измеренногопараметра кода сигнального значения навыходе блока 11 сравнения формируетсяединичный сигнал, регистрируемый регистратором 18, Этот же сигнал через триггер 14и элемент ЗАПРЕТ 17 останавливает работууправляемого тактового генератора 4, поскольку устройством выявлено достижениеили превышение контролируемого параметром аварийной критической ситуации, т.е.сигнального значения параметра,Нулевой сигнал на выходе блока 11 неотключает управляемый тактовый генератор 4 и по переполнению кодоуправляемого 20делителя частоты с его выхода выдается сигнал, переключающий триггер 13 в инверсное состояние, при котором разрешенопрохождение преобразованного в код аналого-цифровым преобразователем 3 очередного (следующего) измеренияконтролируемого параметра объекта на второй регистр 6 по его входу сигнала данных,Управление записью кода в регистр осуществляется по его входу разрешения записи, 30Этот же код через селектор-мультиплексорпо его вторым входам поступает на первуюгруппу входов второго блока 11 сравнения,что разрешается единичным сигналом навходе селектора-мультиплексора 16. При 35поступлении на вход разрешения сигнала с.выхода элемента 15 задержки блок 11 сравнивает коды аналогично описанному, Приэтом результат выполнения операции сравнения так же управляет через элемент ЗАПРЕТ 17 работой генератора 4.Таким образом, в результате двух пер-вых измерений контролируемого параметрав первый 5 и второй 6 регистры записаныкоды двух выборок сигнала с датчика 1, отстоящие друг от друга на время, определяемое частотой управляемого тактовогогенератора 4 и коэффициента деления делителя 12 частоты. Снимаемый с инверсноговыхода триггера 13 сигнал поступает на вход 50разрешения блока 9 вычитания, определяю-щего разность кодов, соответствующуюприращению значения контролируемогопараметра за некоторое время. Код разности с учетом знака приращения из блока 9 55вычитания поступает нэ вторую группу входов первого блока 10 сравнения, которымпроизводится операция сравнения с кодом,хранящимся в третьем регистре 7 и соответствующим предельно допустимому приращению параметра. При равенстве этих кодов или при превышении кодом разности кода регистра 7, на выходе блока 10 сравнения формируется сигнал, поступающий для индикации на индикаторе 19 результатов контроля и используется для включения исполнительных предупреждающих средств (на фиг, 1 не показан).Повторный запуск устройства в случае появления единичного сигнала нэ входе блока 11 сравнения производится либо сигналом общей начальной установки, либо снятием сигнала запрета на элементе 17.На графике фиг. 2 по оси ординат отсчитываются значения уровня контролируемого параметра П(Т) объекта кэк функции времени. Величина отрезка ОА определяет сигнальное значение контролируемого параметра. Кривая 1 отражает выходной сигнал датчика при максимально допустимом нарастании уровня (значения) контролируемого параметра, Кривая 2 соответствует реакции датчика на нарастание уровня (значения) контролируемого параметра, превышающего максимально допустимое безопасное нарастание уровня, кривая 3 соответствует более медленному нарастанию уровня параметра. Моменты времени Т 1 и Т 2 соответствуют моментам двух соседних измерений выходного сигнала, Отрезок ВС соответствует приращению уровня контролируемого параметра за время Т 2-Т 1, получаемое на выходе блока 9 вычитания. Отрезок ОЕ, равный максимально допустимому приращению, сравнивается с отрезком ВС. Если ВСВОЕ то выдается сигнал индикации, Критическая ситуация определяется значительно раньше момента Тз, в который сигнал 2 достигает уровня сигнального, В случае медленного нарастания значения контролируемого параметра, соответствующего кривой 3, сигнал индикации выдается в момент времени Тд по достижении сигнального уровня,Формула изобретения Устройство для контроля параметров объектов, содержащее датчик, управляемый тактовый генератор, выход которого подключен к тактовому входу кодоуправляемого делителя частоты, выход которого соединен со счетным входом первого триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля параметров путем исключения повторных срабатываний за счет перевода устройства в режим управляемого ожидания после первой фиксации аварийной критической ситуации, в устройство введены нормирующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь, второй триггер, четыре регистра, блок вычитания, два блока.хред М.Моргентал ФПчолинскдя ТР Корректор О,КравцоврРу едакт Заказ 4161 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская иаб 4/5зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро агарина 101 сравнения, элемент задержки, селектор- мультиплексор, элемент ЗАПРЕТ, регистратор, индикатор результатов контроля, шина ввода кода предельно допустимого приращения параметра и разрешения его записи, 5 шина ввода кода сигнального значения параметра и разрешения его записи, соединенная с информационными входами и входом записи четвертого регистра, выходы которого подключены к первой группе вхо дов второго блока сравнения, выход которого соединен с входом регистратора и счетным входом второго триггера, прямой выход которого подключен к первому входу элемента ЗАПРЕТ, второй вход которого 15 подключен к входу "Пуск" устройства, вход кода деления которого соединен с информационными входами и входом записи кодоуправляемого делителя частоты, выход которого подключен к входу элемента за держки, выход которого соединен с входом разрешения второго блока сравнения, вторая группа входов которого подключена к выходам селектора-мультиплексора, адресный вход которого соединен с. инверсным 25 выходом первого триггера, первая и вторая группы информационных входов селектора- мультиплексора соединены соответственно с первой и второй группами информацион 30 ных входов блока вычитания, выходы которого подключены к второй группе входов первого блока сравнения, выход ксгорого соединен с входом индикатора результатов контроля, а первая группа входов подключена к выходам третьего регистра, информационные входы и вход записи которого соединены с шиной ввода кода предельно допустимого приращения параметра и разрешения его записи устройства, выход датчика подключен к входу нормирующего усилителя, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового поеобразователя, вход опорной частоты которого подключен к выходу управляемого тактового генератора, управляющий вход которого соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ, выходы аналого-цифрового преобразователя подключены к информационным входам первого и второго регистров, вход разрешения записи первого регистра соединен с прямым выходом первого триггера, инверсный выход которого подключен к входу разрешения записи второго регистра и входу разрешения блока вычитания, первая и вторая группы информационных входов которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистров,