Устройство для контроля технологических параметров

Союз Соеетс оциалистическин РеслублинЗависимое от авт. свидетельст Заявлено 02,Х 11.1971 ( 171806818-24) М. Кл. Ст 061 154 присоединением заявкииоритет омитет ло делам оретеиий и открытийи Сосете МинистровСССР бликовано 26.1,1973. Бюлл К 681.326.74(088.8) ньта опубликования описания 2.1 Ч.1973 Авторыизобретения А. П. Дунайцев, Ю, Н. Колотов, Ю и В, М. Грице аявитель Государственный всесоюзный центральн институт комплексной аИ. Семко, Е. Г. Ипато о и научно-исследовательскиоматизации УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХПАРАМЕТРОВ ения и затрудняет рабо няет операЦе предс тров. роцесс изме ора.ь изобретен авления и и- повышение точ нос рения значений парам Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Устройство может быть использовано в автоматизированных системах управления и системах централизованного контроля промышленных объектов. 5Известны устройства для контроля технологических параметров, содержащие генератор тактовых импульсов, блок управления, блок эталонных сигналов, блоки вертикальной и горизонтальной разверток и последова тельно включенные коммутатор входных сигналов, нуль-орган, блок формирования отрезков, смеситель, модулятор яркости и электроннолучевую трубку (ЭЛТ), которые позво.ляют наблюдать на экране эпюру распреде ления значений параметров на множестве точек объекта.Недостаток известных устройств состоит в низкой точности представления и измерения информации. 20В устройствах, где в качестве индикатора используется осциллограф, погрешность измерения значений параметров достигает 10%.В известных устройствах с растровым формированием изображений значительная погреш ность измерения возникает из-за нелинейно. сти отклоняющей системы и отсутствия визирной линии, Кроме того, в известных устройствах не обеспечивается индикация цифрового значения параметра, что услож Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно дополнительно содержит блок вызова параметра, вход которого подключен к блоку управления, первый выход - коммутатору, блок формирования цифр, выход которого соединен со вторым входом смесителя, и аналого-цифровой преобразователь, вход которого подсоединен к коммутатору, выход в ко входу блока формирования цифр, а управляющий вход, соединенный с управляющим входом блока формирования отрезков, подключен ко второму выходу блока вызова параметра.Это позволяет, во-первых, повысить точность представления эпюры распределения значений параметров на экране ЭЛТ, во-вторых, формировать на экране, кроме электронной шкалы, подвижную визирную линию для измерений, перемещаемую оператором, в-третьих, формировать на экране одновременно с эпюрой цифровое значение любого параметра, выбранного оператором, При этом погрешность аналогового измерения с помощью электронной шкалы и визирной линии не превышает 2%, а погрешность цифровой3индикации значения параметра - не более0,5. Наличие визирной линии облегчает измерение, повышает точность измерений и снижает погрешность из-за нестабильности характеристик ЭЛТ.Реализация цифровой индикации в устрой.стве повышает его эффективность и универ.сальность благодаря повышению точности иоперативности измерения контролируемых параметров, Таким образом в предлагаемомустройстве совмещены преимущества аналогового и цифрового способов представленияинформации - наглядность первого и точностьвторого.На чертеже приведена блок-схема устройства.Устройство содержит коммутатор входныхсигналов (КВС) 1 блок эталонных сигналов2, нуль-орган 3, блок формирования отрезков(БФО) 4, смеситель 5, модулятор яркости б,электроннолучевую трубку 7 (ЭЛТ) с электромагнитным отклонением, генератор тактовых импульсов 8, блок управления 9, блоквертикальной развертки 10, блок горизонтальной развертки 11, блок формирования компенсирующего напряжения 12, аналого-цифровойпреобразователь (АЦП) 13, блок формирования цифр (БФЦ) 14, блок вызова параметров(БВП) 15.Коммутатор входных сигналов 1 предназначен для периодического подключения электрических сигналов датчиков и эталонных сигналов ко входам нуль-органа 3 и АЦП 13.Блок эталонных сигналов 2 содержит рядисточников эталонных напряжений, необходимых для формирования электронной шкалы.Нуль-орган 3 имеет два выходных состоянияи сравнивает. напряжение сигнала Ус пилообразным компенсирующим напряжением УьБлок формирвоания отрезков 4, состоящийиз четырех клапанов, играет роль временного селектора сигналов от нуль-органа 3.Смеситель 5 представляет собою диоднуюсборку ИЛИ с дифференцирующими РС-цепочками на входах,Электронно-лучевая трубка 7 - телевизионная ЭЛТ с электромагнитным отклонением.Основу блока формирования компенсирующего напряжения 12 составляет согласующийтрансформатор.Блок формирования цифр 14 состоит из12-разрядного входного регистра, шифраторапреобразователя двоично-десятичного кода вкод световых элементов на экране ЗЛТ и узлаформирования импульсов изображения цифрна экране.Блок вызова параметров 15, содержащийнаборное поле с И пусковыми кнопками, релейный блок с Л реле и потенциометр визирной линии, предназначен для вызова на экранЭЛТ цифрового значения параметра, выбранного оператором, и для управления перемещением визирной линии по экрану,В устройстве используется растровый способ формирования изображения, Значения параметров представляются на экране в видесветящихся отрезков, высота которых, пропорциональная величине параметра, образуетэпюру распределения значений в точках изме 5 рения (контроля),С помощью сигналов эталонных напряжений на экране формируется также изображение нулевой линии и электронной шкалы,представляющей собою ряд отрезков или све 10 тящихся точек, соответствующих эталоннымуровням, Кроме того, на экране формируетсяподвижная визирная линия для измерения параметров по электронной или механическойшкале,15 В верхней части экрана по вызову оператора высвечивается цифровое значение параметра с точностью не хуже 0,5/о. Вызов на цифровую индикацию осуществляется через наборное поле. При этом яркость отрезка, изоб 20 ражающего выбранный параметр, увеличивается вдвое,Таким образом на экране представляетсякак эпюра распределения значений параметров с электронной шкалой, так и цифровое25 значение любого выбранного параметра. Количество индицируемых параметров - до 150.Устройство работает следующим образом.Блок управления 9 вырабатывает последовательности импульсов, управляющих работой всех блоков устройства, а также синхронизирующих работу блоков вертикальной 10и горизонтальной 11 разверток.Коммутатор входных сигналов 1 поочередно подключает выходы датчиков, выходы блоЗ 5 ка эталонных сигналов 2 и выход потенциометра визирной линии в блоке вызова параметров 15 ко входу нуль-органа 3 и АЦП 13. Нуль-орган сравнивает напряжение сигна.4 О ла У,. с пилообразным компенсирующим напряжением У, которое формируется блоком 12 непосредственно из пилообразного тока, протекающего в блоке вертикальной развертки 10 отклоняющей системы. На выходе 4 нуль-органа образуются импульсы, длительность которых пропорциональна величине сигнала. Блок формирования отрезков 4, состоящий из нескольких клапанов выполняет временную селекцию импульсов по сигналам из блока управления 9 и блока вызова параметров 15, Селекция заключается в выборе нужной строки и нужного места в строке для засветки.Сигналы с выхода блока 4 через смеситель5 поступают на вход модулятора яркости б.высвечивая нужные участки строки.Импульсы значений параметров и эталонных сигналов электронной шкалы передаются через смеситель 5 без искажений, а импульсы нулевой и визирной линии дифференцируются на входе смесителя, благодаря чему бни изображаются на экране в виде пунктирных ли-" ний. По сигналу от БВП 15 блок 4, пропуская в соответствующий момент смеситель 5 на 65 вход модулятора яркости б дополнительныйимпульс, увеличивает вдвое яркость свечениявыбранного отрезка,Блок вертикальной развертки 10 осуществляет развертку по строкам (длительностьстроки, например, 64 мксек), Строки на экране расположены вертикально, светящаясячасть строки изображает значение параметра. Блок горизонтальной развертки 11 выполняет кадровую развертку с частотой 50 гц.Фля формирования пилообразного напряжения У, используется токовый сигнал, возникающий непосредственно в обмотке отклоняющей системы, что позволяет снизить погрешность представления параметров из-занелинейности тока развертки.Аналого-цифровой преобразователь 13 вырабатывает двоично-десятичный код параме.тра, вызванного через блок вызова параметров 15. Этот код поступает во входной регистр блока формирования цифр 14. Сменакода в БФЦ происходит один раз в секунду;Изображение цифры на экране формируется, например, из восьми элементов (отрезков). Каждой цифре от О до 9 соответствуетопределенная комбинация светящихся отрезков. Десятичный код величины выбранногопараметра формируется на экране последовательно, начиная со старшего разряда. Приэтом тетрады из входного регистра БФЦ Ипоочередно поступают на вход шифраторапреобразователя двоично-десятичного кода вкод световых элементов, который также входит в состав БФЦ.Далее код на выходе шифратора преобразуется в последовательность импульсов, поступающих через смеситель б на вход модулятора яркости 6, высвечивая изображенияцифр на экране ЭЛТ 7,Блок вызова параметров 1 б содержит наборное поле из пусковых кнопок, блок реле ипотенциометр визирной линии. При нажатиикнопки с номером выбранного параметра вблоке реле срабатывает и самоблокируется соответствующее реле.На вход блока 1 а поступают сигналы изблока управления 9, а на его выходах фор мируются импульсы, обеспечивающие увеличение яркости отрезка, изображающего на экране выбранный параметр, и импульсы, управляющие работой АЦП 13 для получения цпфрового кода выбранного параметра. Кроме 10 того, из БВП 1 э на вход коммутатора 1 подается сигнал напряжения визирной линии, устанавливаемой оператором с помощью потенциометра. Предмет изобретения 15 Устройство для контроля технологическихпараметров, содержащее коммутатор, вход которого соединен с блоком эталонных сиг палов, а выход через нуль-орган, блок формирования отрезков, смеситель и модулятор яркости - с электроннолучевой трубкой, блок управления, соединенный с генератором тактовых импульсов и через блок горизонталь ной развертки и блок вертикальной развертки - с электроннолучевой трубкой, выход блока вертикальной развертки через блок формирования компенсирующего напряжения подключен ко второму входу нуль-органа, 30 отличающееся тем, что, с целью повышенияточности контроля, оно дополнительно содержит блок вызова параметра, вход которого подключен к блоку управления, первый выход - к коммутатору, блок формирования 35 цифр, выход которого соединен со вторымвходом смесителя, и аналого-цифровой преобразователь, вход которого подсоединен к коммутатору, выход - ко входу блока формирования цифр, а управляющих вход, соединен ный с управляющим входом блока формирования отрезков, подключен ко второму выходу блока вызова параметра.36861 О о актор Б едотов Заказ 615/14 Изд. М 187 Тираж 647 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ипография, пр. Сапуно Составитель В. КомаровТехред Т. Миронова