Устройство для цетрализованного контроля

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Сфцианнстическни Республик(22) Заявлено 0112.7 б (21) 2424898/18-24с присоединением заявки Ио(5 О 05 В 23/02 Государственный комитет СССР по делам изобретеиий и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 0805.79(72) Авторы изобретения А.А. семенов, А.д. семенов и п,д. панин Пензенский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для"автоматического контроля и иЗмерения в цифровом виде параметров промышленных установок.Известны устройства централизованного контроля содержащие датчики, нормалйзующие блоки, блоки задания установок, коммутаторы, блок обнаружения отклонений и блок регистрации 1 Я 2.Недостатком этих устройств является снижение точности их работы из-за разброса характеристик ключей коммутаторов. 15Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являетсяустройство для централизованного контроля, содержащее датчики, соединенные нормализующими блоками, вход нойкоммутатор, соединенный с нуль- органом н через блок обнаружений отклонений с узлом блокировки и сигнализации, первый блок. управления, один выход которого соединен с входным коммутатором и первым входом блока памяти, а другой выход - с формирователем кодов, "цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом формирователя ко- ЗО 2дов и со вторым входом блока памяти, соединенного с блоком индикации через выходной коммутатор, к одному из входов которого подключен второй блок управления 3.Недостатком этого устройства является большое количество входных ключей для подключения параметров, снижающее надежность его работы;Целью изобретения является повышение надежности устройства, которая достигается тем, что в устройство введены сумматоры, масштабные преобразователи, ключи, источник эталонных напряжений, распределитель импульсов, генератор тактовых импульсов и элемент И, первые вычитающие входы сумматоров соединены с выходами первого и второго ключей, управляющие входы которых соединены с одним из входов элемента И и спервым выходом распределителя импульсов, .вторые вычитающие входы сумматоров через масштабные преобразователи соединены с выходами третьего и четвертого ключей, управляющие. входы которых соединены,со входом первого блока управления, с одним из входов блока обнаружения отклонений и со вторым выходом распраделителя импульбб 53сбн, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсон,третьи нычитающие входы сумматорончерез вторые масштабные преобразователи соединены с выходами пятого ишестого ключей, управляющие входы которых подключены к одному из входов блока обнаружения отклонений и ктретьему выходу распределителя импульсов, суммирующие входы сумматоровсоединены с выходами нормализующихблоков, а выходы сумматоров подклю- Очены ко входам Ьходного коммутатора, " входы второго, четвертого и шестогоключей соединены с нулевой шиной,вход первого ключа соединен с выходом цифроаналогового преобразователя,входй третьего и пятого ключейсоединены с выходом источникаэталонного напряжения, а выход нульоргана через элемент И подключен ктретьему входу блока памяти. 20На фиг. 1 изображена блок-схемаустройства; на фиг, 2 - временныедиаграммы, поясняющие работу устройства. устройство содержит датчики 1, нормализующие блоки 2, первыйи второй масштабные преобразователи3,4, сумматоры 5, нормально-закрытыеключи 6,7,8, нормально-открытые ключи 9,10,11; источник эталонного напряжения 12, входной коммутатор 13,блок обнаружения отклонений 14; узел15 блокировкии сигнализации, нульорган 16, логический элемент И 17,первый блок управления 18, цифроаналоговый преобразователь 19, формирователь кодов 20, распределительимпульсов 21, генератор тактовыхимпульсов 22, блок памяти 23, выходной коммутатор 24, блок индикации 25,второй блок управления 26, вычитающиевходы сумматоров 27,28,29, 40Полный цикл работы устройства ТПсостоит из нулевых циклов То и циклов коммутации Т, (см. Фиг. 2) .Нулевой цикл То состоит из трехтактов Т, где Т - период тактовых 45импульсов, поступающих с выхода генератора 22 (см, фиг. 2 а). На этоМ цик" ле на первом, втором и третьем выходах распределителя импульсов 21 поян ="ляютсясигналы, показанные соответственно на фиг. 2 б,н,г. На первом такте работы (моменты времени Й с 1 с)открыт ключ б и закрыт ключ 9. Приэтор на нычитающие входы 29 сумматоров б подаются напряжения, равные.значениям нижних уставок П, которыезадаются посредством выбора коэффициентов передачи вторых масштабныхпреобразователей 3, а вычитаищие входы 27 и 28 через нормально открытыеключи 11 и 10 подключены к нулевой 60шине. На ныходах сумматоров в данныемоменты, времени будем иметь разностьмежду зйачениями контролируемых .параметров и нижними уставками О-Б(см. Фиг. 2 е) . На втором такте рабо 15 4ты(моменты времени 12 сс 1) открывается ключ 7 и закрывается ключ 10, При этом на вычитающие входы 28 подаются напряжения, равные значениям верхних уставок Б, которые задаются посредством выбора коэффициентов передачи первых масштабных преобразователей 4, а вычитающие входы 29 и 27 через открытые ключи 9 и 11 подключены к нулевой шине. На выходах сумматоров в эти моменты времени будем иметь разность между значениями контролируемых параметров и верхними устанками -П . На третьем такте работы(моменты нремени 1 с 1 с 4) открыт ключ 8 и закрыт ключ 11. На выходах сумматоров в данные моменты времени будем иметь разность между значениями контролируемых параметрови образцовым напряжением, поступающимс выхода цифроаналогового преобразователя 19 Ц ПонрТаким образом, сумматоры 5, работающие в режиме поочередного подключения к вычитающим входам заданных уровней сравнения и образцовых напряжений, осуществляют уплотнение каналов, при котором нся информация, необходимая для контроля и измерения, параметров, сконцентрирована на выходах соответствующих сумматоров (см. Фиг. 2 е), При этом, для передачи этой информации к блоку обнаружения 14 и нуль-органу 16 в коммутаторе 13 используется один ключ на каждый контролируемый параметр,Цикл коммутации Т состоит из и нулевых циклов Т 4=пТС где п вколичество параметров контроля. За время, равное периоду цикла коммутации, входной коммутатор 13 подключает ко входам блоков 14 и 16 сигналы с выходов всех и сумматоров, причем каждый из сумматоров подключается на время, равное периоду нулевого цикла То. Это осуществляется тем, что на вход первого блока управления 18, представляющего из себя счетчик импульсов, поступают сигналы первого такта каждого нулевого цикла. После появления на выходе входного коммутатора 13 сигнала с выхода очередного сумматора блок обнаружения отклонений 14 анализирует на первом такте знак П-П и в случае появления в первомНслучае отрицательного, а во втором случае положительного знаков выдается сигнал в узел блокировки и сигнализации 15, На третьем такте каждого нулевого цикла элемент И 17 анализирует наличие сигнала на выходе нуль-органа 16. Если код на выходе формирователя кодов 20 соответствует величине контролируемого в данный момент времени параметра (напряжение на выходе циФроаналогового преобразователя 19 таково, что О-,О =О), то на выходе .элемента И 17 появляется сигнал, который поступает6615 формула изобретения Бна вход занесения в блок памяти 23. К адресным входам блока паМяти 23 подключены выходы первого бйока управления (для каждого параметра контроля в блоке памяти имеется своя ячейка Памяти). Поэтому код с выхода блока 20 заносится в соответствующую 5 ячейку памяти. В случае, если П-П ФО, для контролируемого в дановрный момент времени параметра в устройстве происходит следующий нулевой цикл работы. По окончанию цикла ком мутации в устройстве осуществляется контроль всех параметров и одновременно их сравнение с величиной образцового напряжения данного шага развертки с выхода цифро,аналогового преобразователя 19. По окончании полного цикла коммутации импульс переноса с выхода блока 18 (см.фиг. 2 д) поступает на вход формирователя кодов 20, представляющего из себя счетчик импульсов. Код на выходе счетчика меняется на единицу и на выходе цифроаналогового преобразователя устанавливается напряжение следующего шага развертки. При этом, полный цикл измерения Т равен щ циклам ком- Ж мутации Тп=щТ =щпТ где щ - количество шагов развертки цифроаналогового преобразователя. В процессе измере-. ния сигналы с выхода элемента И 17 заносят в блок памяти по соответст вующим адресам коды с выхода блока 20, При этом, среднее время, затра-ченное на измерение одного параметра, равно Т 35иТ ф - =ФТср п оБлок управления выходным коммута-тором 26 осуществляет поочередное либо выборочное подключение резуль" татов измерения через выходной коммутатор 24 к блоку индикации 25.Такое построение устройства позволяет за счет использования сумматоров произвести уплотнение входной информации и сократить число ключей во входном коммутаторе, а также использования сумматоров произвести уплотнение входной информации и сократить число ключей во входном коммутаторе, а также использо вать компенсационные методы измерения. Это приводит к повышению надежности устройства централизованного контроля. устройство для централизованного контроля, содержащее датчики, соединенные с нормализующими блоками,15 6входной коммутато, соединенный снуль-органом и через блок обнаружения отклонений, с узлом блокировкии сигнализации, первый блок управления, один выход которого соединен свходным коммутатором и первым входомблока памяти, а другой выход - с формирователем кодов, цифроаналоговыйпреобразователь, вход которого соединен с выходом Формирователя кодов исо вторым входом блока памятисоединенного с блоком индикации через выходной коммутатор, к одному из входов которого подключен второй блокуправления, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введенысумматоры, масштабные преобразовате-ли, ключи, источник эталонных напряжений, распределитель импульсов, генератор тактовых импульсов и элемент.И, первые вычитающие входы сумматоров соединены с выходами первого ивторого ключей, управляющие входыкоторых соединены с одним из входовэлемента И и с первым выходом распределителя импульсов, вторые вычитающие входы сумматоров через первыемасштабные преобразователи соединены.с выходами третьего и четвертого ключей, управляющие входы которых соединены со входом первого блока управления, с одним из входов блока обнаружения отклонений и со вторым выходомраспределителя импульсов, вход которого соединен с выходом генераторатактовых импульсов, третьи вычитающиевходы сумматоров через вторые масштабные преобразователи соединены с выходами пятого и шестого ключей, управляющие входы которых подключены к одному из входов блока обнаруженияотклонений и к третьему. выходу распределителя импульсов, суммирующиевходы сумматоров соединены с выходами нормализующих блоков, а выходысумматоров подключены ко входам входного коммутатора, входы второго, четвертого и шестого ключей соединеныс нулевой шиной, вход первого ключасоединен с выходом цифроаналоговогопреобразователя, входы третьего и пятого ключей соединены с выходом источникааэталонного напряжения, а выход нуль-органа через элемент И подключен к третьему входу блока памяти.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 316092, кл. 6 06 Г 15/46, 1974,2, Патент ФРГ Р 1549397,кл. 42 щ 3 15/46, 1975.3. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы, М., фЭнергия 1,1974, рис. 21-3.661515 в Составитель И, АлексеевТехред О.Андрейко. Коррек едактор Э. Била и акаэ 2473/49 Филиал П 1 П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 1014 ЦНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 3035, Москва, Ж, Раушск