Устройство для контроля исправности объекта

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 02.07.81 (21) 33102 бб/18-24 Р 1 М К з с присоединением заявки Йо(23 Приоритет С 05 В 23/02 Государственны й комитет СССР по дедам изобретений и открытийОпубликовано 070183 Бюллетень М 1 Дата опубликования описания 07,01.83 33 УДК 6 21; 39 б(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ОБЪЕКТАИзобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах контроля при проведении периодических проверок систем управления.Известно устройство дляопределения неисправности регулирующего органа, позволяющее фиксировать неисправность регулирующего органа в аварийных ситуациях, содержащее. датчики аварийных ситуаций: датчики углов, срабатывающие при превышении объектом управления допустимых значений углов вокруг центра масс, датчики давления масла, напряжения в гидропркводе ит.д. При наличии хотя бы одной неисправности срабатывает исполнительный элемент,который принудительно возвращает регулирующий орган в нейтральное исходное положение 1 1.Недостаток данного устройствазаключается в его низкой универсаль.ности: для каждого вида органов регулирования необходимы свои датчики отказов до количеству аварийных ситуаций. Кроме того, наличие в устройстве указанных датчиков не дает однозначного ответа, в результате чего возникает неисправность органа управления.30.Наиболее близким к предлагаемому по. технической сущности является устройство, содержащее датчик сиг" нала управления, выход которого через первый формирователь сигнала подключен к первому входу суммирующего усилителя, второй вход которого соединен с датчиком обратной связи, выход суммирующего удилителя подключен.к входу привода, которых механически соединен с датчиком обратной связи и органом управления, коммутирующий элемент, к выходу которого подключен индикатор отказа, дифференцирующий элемент, элемент НЕ, пороговые элементы., второй формирователь сигнала и элемент И, к первому входу которого через пос" ледовательно соединенные элементы НЕ, пороговый элемент, второй формирователь сигнала и дифференцирующий элемент подключен второй вход сумми" рующего усилителя, выход которого через второй пороговый элемент со единен с вторым входом элемента И, выход которого подключен к входу коммутирующего элемента 23.Недостаток известного устройства ,.заключается в низкой достоверности результатов контроля. данное устройст 987581во сигнализирует о ниличии неисправности только в том случае, когда:при ненулевом входном сигнале сигнал, снимаемый с датчика обратной связи, отсутствует иибо постоянен. Однако существует целый ряд факторов, свидетельствующих о неправильном функциоНировании органа управления, которые не воспринимаются данным устройством как неисправности К таким факторам относятся неправильная обработка сигнала обратной связи, потеря устойчи 1 вости привода..Цель изобретения - повышение , достоверности результатов контроля.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроляисправности объекта, содержащее блок сравнения, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом датчика состояния контролируемого объекта, блок сравнения, выходом подключенный к управляющему выходу стройства, три пороговых элемента, формирователь сигнала ииндикатор отказа, введены последовательно соединенные блок вы деления модуля, интегратор, первый и второй элементы задержки, три алгебраических сумматора, а также коммутатор и блок логики, выход которого подключен к входу индикатора 30 откааа, первый вход - к выходу первого порогового элемента, второй вход - к выходу второго порогового элемента, а третий вход - к выходу формирователя сигналов, управляющий 35 вход коммутатора соединен с выходом третьего порогового элемента, а информационные входы - к выходам датчика состояния контролируемого объекта, блока выделения модуля, интег О . ратора и первого элемента задержки, вычитающий вход первого.алгебраичес-. кого сумматора соединен с входом третьего порогового элемента и с выходом второго элемента задержки, а суммирующий вход - с первым выходом коммутатора и с вычитающим входом второго алгебраического сумматора, соединенного суммирующим входом с вторым выходом коммутатора, третий и четвертый выходы которого подключены к входам первого порогового элемента и формирователя сигналов, выход третьего алгебраического сумматора соединен с входом второго порогового элемента, а вычитающий И и суммирующий входы - с выходами первого и второго алгебраических сумматоров соответственно..На фиг, 1 представлена структур. ная схема предлагаемого устройства) Щ на фиг, 2 - электрическая схема четырехканального коммутатора.Устройство (фиг. 1 ) содержит блок 1 сравнения, контролируемый объект 2, датчик 3 состояния контролируемо го объекта, орган 4 управления, блоК5 выделения модуля, интегратор 6,первый 7 и второй 8 элементы задержки, коммутатор 9, третий 10 и второй 11 пороговые элементы, вычислительный блок 12, формирователь 13сигнала, первый пороговый элемент14, логический блок 15, индикатор16 отказа, первый 17, второй 18 и(фиг. 2) подсоединен к обмотке реле 26, снабженного замыкающими кон-тактами 261 - 264,Устройство работает следующим образом.Входной сигнал контроля (зондирующий сигнал хэ(Ы) поступает на йервый вход блока 1, где сравнивается с сигналом х И) датчика 3. Таким образом, на входы привода 25 объекта 2 и блока 5 поступает сигналЕ( )= хэ( ) - хосКак правило, сйгнал х (1 ) представляет собой ступеньку йапряжения, хотя это и не принципиально. Исправный орган 4 двигается до тех пор, пока сигнал ЕИ ) не станет равным нулю или не достигнет установившегося значения. С выхода блока 5 сигнал )ЕИпоступает на интегратор б, где происходит его преобразование в соответствие с зависимостьюя = ИИ)(а, (1)в ффа затем этот .сигнал поступает на последовательно соединенные два одинаковых элемента 7 и 8, сигналы на выходе. которых соответственно имеют вид 8( - Т) и 8( - 2 Т), где Т - время задержки сигнала.При появлении сигнала на выходеэлемента 8 элемент. 10 срабатывает,выходной .сигнал его является достаточным для срабатывания реле 26 коммутатора 9. Контакты реле 261 - 26замыкаются, образуя четыре каналакоммутации. При этом выходной сигнал 8(С - Т ) элемента 7 поступаетна положительный вход сумматора 17и одновременно на отрицательныйвход сумматора 18 блока 12. СигналЯИ - 2 Тс выхода элемента 8 поступает на отрицательный вход сумматора 17, а сигнал 3 с выходаинтегратора б - на положительныйвход сумматора 18,Тогда на выходе блока 12 формируется сигналИ) = ГВ Ь-Т)-8(-2 Т) Э -Е 8(К)- 8 И-Т ЦР)Учитывая в выражении ( 2 ) соотношение 1 ), имеем1-ТУЬ(И)ж - ИИ 1 а,1-2 Т Е-Т 5Полученное выражение 1 3 ) представляет собой разность площадей подкривой, образованной модулем 1 Ц 1)на предыдущем и последующем интервалах времени, равных Т. 10Приисправной работе органа 4модуль /И)/уменьшается, следовательно, сигнал У 1 ) должен бытьвсегда положительным и стремитьсяк нулю при окончании переходного 15процесса. При наличии только положительного сигнала У ) срабатывает элемент 11, выходной сигнал которого поступает на элемент И-НЕ 23.При движении органа 4 сигнал Х с )с выхода датчика 3 поступает на формирователь 13, где он дифференцируется, проходя через дифференциатор 20,преобразуется блоком 21 и поступаетна вход элемента 22, выходной сигналкоторого поступает на второй входэлемента И-НЕ 23. На выходе элемента И-НЕ 23 сигнал .отсутствует. Следовательно, он отсутствует и на втором входе элемента И 24, При замыкании контакта реле 26 коммутатора9 от выходного сигнала б )( блока5 срабатывает элемент 14, которыйподает сигнал на элемент И 24.Изза отсутствия сигнала на входе элемента И 24 последний несрабатываети не подключает индикатор 16.Элемент 14 подает сигнал на первыйвход элемента И 24 в течение всеговремени проверки исправности органа управления до тех пор, пока сигналЕ )/ не станет меньше порогасрабатывания. Таким образом, началопроверки совпадает с моментом срабатывания элемента 10, а окончание проверки - с окончанием переходногопроцесса.Предположим, что при поступлении входного сигнала Хз) орган 4 остается неподвижным либо неисправен датчик 3, точка на выходе формирователя 13 и, следовательно, на входе элемента И-НЕ 23 сигнал не появится, но он появится на выходе элемента И-НЕ 23, а значит, и на втором входе элемента И 24. Это, в свою очередь, приводит к срабатыванию элемента И 24, который подключает индикатор 16.Индикатор 16 включен и при неустойчивой работе привода 25 объекта 2, В этом случае сигнал Ч 1 ) отрицателен, так как каждая предыдущая подинтегральная площадь в выражении 13) меньше последующей,При этом элемент 11 не срабатывает, что при водит к появлению сигнала на втором входе элемента И 24 и подключению индикатора 16, Индикатор 16 также включен и при отрабатывании .органом 4 входного сигнала с.ошибкой, большей чем уровень срабатывания элемента 14. Действительно, в этом случае по окончании переходного процесса сиг- нал на выходе блока 12 У) равен нулю и, следовательно, не будет сигнала на входе элемента И-НЕ 23, но он будет на втором входе элемента И 24.Таким образом, схема предлагаемо" го устройства позволяет расширить функциональные возможности устройства и тем самым повысить достоверность результатов контроля исправности.Кроме того, положительным эффектом устройства является и то, что конт" роль исправности органа управления осуществляется по соответствию качественных характеристик функционирования органа управления их требуемыМ показателям, в частности, по величине установившейся ошибки.Формула изобретенияУстройство для контроля исправности объекта, содержащее блок сравне-, ния, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом датчика состояния контролируемого объекта, блок сравнения, выходом подключенный к управляющему выходу устройства, три пороговых элемента, формирователь сигнала и индикатор отказа, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов конт; роля, в него введены последователь-но соединенные блок выделения модуля, интегратор, первый и второй элементы задержки, три алгебраических сумматора, а также коммутатор и блок логики, выход которого подключен к входу индикатора отказа, первый вход к выходу первого порогового элемента, второй вход - к выходу второго порогового элемента, а третий входк выходу формирователя сигналов, управляющий вход коммутатора соединен с выходом третьего порогового элементаа информационные входЫ- с выходами датчика состояния контролируемого объекта, блока выделе" ния модуля, интегратора и первого элемента задержки, вычитающий вход . первого алгебраического сумматора соединен с входом третьего порогового элемента и с выходом второго элемента задержки, а суммирукщий вход - с первым выходом коммутатора и с вычитающим входом второго.алгебраического сумматора, соединен987581 ИИПИ Заказ 10301/35 Тираж 8 сно тент", г У ал ППП 4 Ул Проектн ного суммирующим входом с вторым выходом коммутатора, третий и четвертый выходы которого подключены к входам первого порогового элемента иформирователя сигналов, выход третьего алгебраического сумматора соединенс входом второго порогового элемента,а вычитающий и суммирующий входыс выходами первого и второго алгебраического сумматоров соответственно. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР5 Р 403 б 02, кл. В 23 В 1/28, 1970.2, Авторское свидетельство СССРР 581457, кл. 0 05 В 23/02, 1976прототип ).