Устройство для регистрации значений контролируемых параметров

ОП ИСАЫИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111958857 Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликно делам нзебретеннй и еткрмтийДата опубликования описания 25.09.82 П. Мыщляев, "-"ХП, .Руденков В. П. Авдеев, Л. А, Сульман, С. Р, Зельцер,А; В. Поляк, В. И, Солодков, А. Д. Поляновск(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЗНАЧЕНИЙ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ1Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для записи на диаграммной ленте совокупности технологических параметров (двух или более одновременно) в виде кривой.Известен самопишущий многоточечный прибор для регистрации группы параметров путем поочередного измерения и записи сигналов на диаграммной ленте, равномерно перемещающейся во времени 1.Недостаток этого устройства заключается в низкой эффективнбсти, использования информации при оценке состояния технологического объекта управления, так как в результате записи на диаграммной ленте образуется множество кривых регистрируемых параметров, вследствие чего для получения упомянутой оценки требуется длительный и сложный визуальный анализ характера изменений каждой отдельной кривой и их сопоставление друг с другом.Наиболее близкой к предлагаемому является устройство, содержащее датчики параметров, соединенные через вХодной коммутатор с уравновешивающей измерительной схемой, выход которой подключен к реверсивному двигателю, связанному с кареткой печатающего механизма, синхронный двигатель привода диаграммной ленты, счетчик импульсов и дешифратор 2,Однако это устройство характеризуетсяневозможностью получения кривой, явля ющейся обобщением нескольких контролируемых параметров.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет регистрации обобщенной информации о состоянии контролируемого объекта.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство, введены профилированный кулачок и второй коммутатор, связанные с валом синхронного двигателя, повторитель сигналов датчиков, связанный с валом ре версивного двигателя, нормально разомкнутые контакты, взаимодействующие с профилированным кулачком, включенные между выходом повторителя сигналов и входами второго коммутатора и счетчика импульсов, кввнтователи сигналов, подключенные к,выхода м второго коммутатора, блоки памяти, включенные между выхода- ми квантователей сигналов и входами дешифратора, цифро-аналоговый преобразователь, включенный между выходами дешифратора и одним из информационныхвходов, входного коммутатора, формирователь импульсов сброса, соединенный свыходом счетчика, и элемент задержкивключенный между формирователем и входами сброса блокоц памяти.5На чертеже показана структурная схемаустройства для регистрации двух технологических параметров при трех уровнях ихквантования.Устройство содержит датчики 1 - 1 и 1 - 2технологических параметровнормирующие 1 спреобразователи 2 - 1 и 2 - 2, входной коммутатор 3, измерительную схему 4, электронный усилитель 5, реверсивный двигатель 6 привода каретки, печатающего механизма 7, носитель записи 8 в виде диаграммной ленты, синхронный двигатель 9,повторитель сигналов 10, профилированный кулачок,11, нормально разомкнутыеконтакты 12, счетчик импульсов 13, формирователь импульса сброса 14, элементзадержки 15, второй коммутатор 16, уст оройства квантования сигналов с первогои второго датчиков 17 - 1 и 17 - 2 (соответственно но числу датчикоц) состоящиеиз дискриминаторов (пороговых элементов)18 и схем антисовпадений 19, блоки памяти 20 - 1 и 20 - .2, содержащие по три ячейки памяти 21 (по числу уровней квантова-,-ния сигналов), дешифратор 22, выполненный из схем совпадений 23 и цифро-аналоговый преобразователь 24.Устройство работает следующим образом,Электрические сигналы с датчиков 1 - 1и 1 - 2, пропорциональные значениям измеряемых технологических параметров поступают на нормирующие преобразователи2 - 1 и 2 - 2 соответственно, выполненные 35в виде, например, делителей напряжения,где осуществляется приведение сигналовк одному диапазону измерения. Коммутатор 3, выполненный в виде двухполюсногопереключателя и управляемый двигателем 9, подключает в начале каждого цикларегистрации выход нормирующего преобразователя 2 - 1 ко, входу измерительнойсхемы 4, соединенной с усилителем 5, который управляет двигателем 6. Последнийперемещает каретку с печатающим механизмом 7 и движок реохорда измерительнойсхемы 4 до уравновешивания сигнала с преобразователя 2 - 1. Одновременно с перемещением каретки и движка,реохорда измерительной схемы двигатель 6 перемещает реохорд повторителя сигналов 1 О, и следовательно, каждому значению регистрируемого сигнала соответствует равнозначное положение движкоц реохордов измерительной схемы 4 и устройства дистанционной передачи показаний 10.55В момент наступления равновесия сигнална входе усилителя становится равным нулю, двигатель 6 останавливается, двигатель 9 4через механизм привода воздействует на печатающий механизм 7, который отпечатывает на равномерно движущейся диаграммной ленте 8 точку и цифру, соответствующую номеру датчика, подключенного ко входу измерительной схемы 4; положение точки по ширине пропорционально величине сигнала, поступающего с датчика. В этот же момент кулачок 22, закрепленный на валу синхронного двигателя 9, замыкает нормально разомкнутые контакты 12, через которые электрический сигнал от повторителя сигналов 10 поступает на вход коммутатора 16 и счетчик импульсов 13.С первого выхода коммутатора 16 сигнал, пропорциональный нормированному значению первого технологического параметра, поступает на вход устройства, квантования 17 - 1 первого параметра.Устройство квантования 17 - 1 содержит при трех уровнях квантования сигнала четыре дискриминатора (пороговых элементов) .18 с общими входами, подключенными к первому выходу второго иоммутатора 16, и три схемы антисовпадений 19. Аналогично устроено устройство квантования 17 - 2, но входы его дискриминаторов подключены ко второму выходу второго коммутатора 16,Дискриминаторы 18 выполнены в виде, например, триггерных схем с одним устойчивым состоянием равновесия, которые срабатывают если на их вход поступает сигнал, превышающий некоторый пороговый уровень. Пороги срабатывания соседних дискриминаторов отличаются на величину интервала квантования сигнала по уровню. Схемы антисовпадений 19 представляют собой логические устройства которые срабатывают только в том случае, если на вход схемы поступает сигнал, а на другой нет.таким образом, при поступлении сигнала на вход устройства квантования 17 - 1, сигнал появится на выходе той схемы анти- совпадений 19, которая подключена к дискриминаторам 18 с порогами срабатывания выше и ниже уровня поступившего входного сигнала.Сигнал с выхода сработавшей схемы антисовпадений 19 устройства квантования 17 - 1 поступает на информационный вход ячейки памяти 21 блока памяти 20 - 1.Блок памяти 201 сигналов первого датчика содержит три ячейки памяти 21, входы которых подключены непосредственно к выходам соответствующих схем антиоовпадений 9 устройства квантования 17 - 1. Каждая ячейка, памяти 21 выполнена в виде триггерной схемы с двумя устойчивыми состояниями равновесия и с двумя входами - информационным и сбрасывающим. При поступлении сигнала на информационный вход ячейки памяти 21 схема приходит в одно из состояний равновесия, а на выходе ее формируется сигнал, фиксируя тем самым сигнал из устройства, квантоцания 17 - 1,5Далее сигнал с выхода ячейки памяти 21 блока памяти 20 - 1 поступает в дешифратор 22 на вход одной из схем совпадений 23, подключенной непосредственно к выходу сработавшей ячейки памяти 21.Через интервал времени, требуемый для обработки сигнала с первого датчика 1 - 1, коммутатор 3 подключает ко входу измерительной схемы 4 выход второго нормирующего преобразователя 2 - 2. Обработка сигнала с преобразователя 2 - 2 происходит аналогично обработке сигнала с преобразо ват,еля 2 - 1.Таким образом, в результате обработки сигналов с датчиков 1 - 1 и 1 - 2 на вход соответствующей схемы совпадений 23 дешифратора 24 поступает два сигнала с ячеек памяти 21 блокоц памяти 20 в .1 и 20 в .2, подключенных к выходам сработавших схем антисовпадений 19 устройств квантования 17 - 1 и 17 - 2. При этом на выходе соответ,- ствующей схемы совпадения 23 дешифратора 24 формируется электрический сигнал.Выходы дешифратора 22 подключены к соответствующим входам цифро-аналогово-, го преобразователя 24, на выходе которого формируется аналоговый сигнал, наример, в,виде напряжения постоянного тока величина которого пропорциональна номеру сработавшей схемы совпадения 23 дешифратора 22, и следовательно, сочетанию квантовых значений сигналов датчикоц 1, - 1 и 1 - 2.Через интервал времени, достаточный для обработки сигнала со второго датчика 1 - 2, срабатывания дешифратора 22 и цифро-аналогового преобразователя 24, выход последнего подключается коммутатором 3 ко входу измерительной схемы 4 и осуществляется измерение и регистрация з 5 на диаграмме сигнала с цифро-аналогового преобразователя 24. Контаить 12 в момент регистрации сигнала с преобразователя 24 не замыкаются, таи как кулачок 11 имеет только два выступа (по числу датчикоц40 технологических параметров) и сигнал с повторителя 10 на коммутатор 16 не поступает и дальнейшей обработке не подвергается. Нормально разомкнутые контакты 12 включаются, следовательно, дважды за время цикла регистрации в моменты, сов падающие по времени с моментами печати на диаграмме 8 сигналов от датчикоц 1 - 1 и 1 - 2.При каждом замыкании контактов .12 счетчик 13 фиксирует импульс а при каж 50 дом втором импульсе счетчик 13 вырабатывает сигнал, включающий формирователь сбрасывающего импульса 14, выполненный, например, в виде электромагнитного реле, с выхода которого оигнал поступает на элемент задержки 15, а с выхода последнего 55 через определенный промежуток времени, требуемый для обработии и регистрации сигнала с цифро-аналогового преобразова-. 6теля 24, на сбрасывающие входы ячеек памяти 21; при этом сработавшие ячейки памяти 21 возвращаются в исходное состояние.Таким образом, в ходе регистрации на равномерно движущейся диаграммной ленте печатаются три кривые, образованные последовательностью точек, две из которых отображают сигналы с датчикоц 1 - 1 и 1 - 2, а третья характеризует их совместное изменение и является обобщенной оценкой состояния технологического объекта управления.Аналогичным образом может быть выполнен прибор для регистрации сигналов от большого числа датчикоц и при большем числе уровней квантования сигналов.Отображение сигналов двух или более датчикоц в виде обобщенной кривой на диаграмме прибора обеспечивает оперативное и точное распознавание технологического объекта, которое характеризуется группой взаимосвязанных параметров, а ее представление совместно е кривыми изменения отдельных параметров позволяет оперативно и надежно обнаруживать причину нарушения, замеченного по обобщенной кривой. Все это в целом обеспечивает повышение качества управления технологическим объектом.Формула изобретенияУстройство для регистрации значений контролируемых параметров, содержащее датчики параметров, соединенные через входной коммутатор с уравновешивающей измерительной схемой, выход которой подключен к реверсивному двигателю, связанному с кареткой печатающего механизма, синхронный двигатель привода диаграммной ленты, связанный с печатающим механизмом и входным коммутатором, счетчик импульсов и дешифратор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет регистрации обобщенной информации о состоянии контролируемого объекта, в него введены профилированный кулачок и второй коммутатор, связанные с валом синхронного двигателя, повторитель Сигналов датчиков, связанный с валом реверсивного двигателя, нормально разомкнутые контакты, взаимодействующие с профилированным кулачком, включенные между выходом повторителя сигналов .датчиков и входами второго иоммутатора и счетчика импульсов, квантователи сигналов, подключенные к ,выходам второго коммутатора, блоки памяти, включенные между выходами квантователей сигналов и входами дешифратора, цифро-аналоговый преобразователь, включенный между выходами дешифратора и одним из информационных входов входКорректор М. КостПодписноеСССР И Государ делам изМосква, Ж П Патент ого комитетаий и открыт Раушская наб жгород, ул. П д. 4/5 ектная 113035,иал ПП г. ного коммутатора, формирователь импульсов сброса, соединенный с выходом счетчика импульсов, и элемент задержки, включенный между формирователем импульсов сброса и входами сброса блоков памяти.Источники информации,5принятые во,внимание при экспертизе 81, Андреев А. А. Автоматические показывающие, самопишущие и регулирующие приборы, М., Машиностроение, 1973, с. 125, рис. 37. 2. Авторское свидетельство СССРМв 609955, кл. б 01 О 9/32, 1976 (прототип).