Устройство для регистрации значений контролируемых параметров

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЗИЛЮНИВИПРЕСПУБЛИК 80, 1095 зав С 01 Р 9/32 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЬКь(72) Л.А.Сульман, В.П.Авдеев, А.А.Берлин, А.Г.Вайнштейн, С.Р.Зельцер, Ю.П.Калинов и А,М, Шафир (71) Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт нм. С,Орджоникидзе(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 958857, кл. С 01 Р 9/32, 1981 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИЗНАЧЕНИЙ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ по аэт.св. Ф 958857, о т л и ч а ю - , щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования и регистрации группы комплексных показателей состояния контролируемого объекта, в него введены последовательно соединенные дополнительный блок дискриминаторов, управляемый эадатчик"сигналов и функциональный преобразоватепь, причем вход дополнительного блока дискриминаторов и второй вход функционального преобразователя соединены с выходом цифроаналогового лреобразователя, а выход функционального преобразователя подключен к одномуйиз входов входного коммутатора.Изобретение относится к приборостроению и может быть использованодля записи на диаграммной ленте совокупности технологических параметров(двух или более одновременно) в виде кривой,По основному авт.св. Р 958857известно устройство для регистрациизначений контролируемых параметров,содержащее датчики технологических 1 Опараметров, входной коммутатор, измерительную схему, реверсивный дви"гатель привода каретки печатающегомеханизма, синхронный двигатель привода диаграммной ленты, связанный 15механически с печатающим механизмом,входным коммутатором, вторым коммутатором и профилированным кулачком,взаимодействующим с нормально разомкнутыми контактами, включенными между 20выходом повторителя сигналов датчиков, механически связанного с реверсивным двигателем, и входами второгокоммутатора и счетчика импульсов,,а также квантователь сигналов, подключенный к выходам второго коммутатора, блоки памяти, включенные между выходами квантователей и входами дешифратора, цифроаналоговый преобразователь,включенный между выходами дешифрато- "Вра и одним из входов входного коммутатора, формирователь импульсовсброса, соединенный с выходом счетчика, и элемент задержки, включенныймежду формирователем импульсов сброса и входами сброса блока памяти 1Недостаток прототипа заключаетсяв ограниченных функциональных возможностях, так как устройство-прототип не обеспечивает формированиеи регистрацию нескольких показателейфизического состояния объекта управления по значениям кодовой кривой,характеризующих различные режимыфункционирования объекта.45Так, например, для управления доменной печью необходимо по сочетаниюзначений сигналов с одних и тех жедатчиков оценивать развитие шихтового режима, теплового режима, шлакового, газодинамического и т,д. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для регистрации значений контролируемых параметров введены последовательно соединенные дополнительный блок дискриминаторов, управляемый задатчик сигналов и функциональный преобразователь, при этом выкод цифроаналогового преобразователя соединен с входом блока дискриминаторов и вторым входом функционального преобразователя, а выход последнего подключен к одному из входов входного коммутатора.На чертеже представлена структурная схема устройства для регистрации значений контролируемых параметров (двух технологических параметров при трех уровнях их квантования и одним обобщенным показателем физического состояния объекта).Устройство содержит датчики 1 - 1 и 1-2 технологических параметров, нормирующие преобразователи 2-1 и 2-2, первый входной коммутатор 3, измерительную схему 4, электронный усилитель 5, реверсивный двигатель 6 привода кареткис инструментом 7 регистрации, носитель 8 записи в виде диаграммной ленты, синхронный двигатель 9, повторитель 10 сигналов, профилированный кулачок 11, нормально разомкнутые контакты 12, счетчик 13 импульсов, формирователь 14 сбрасывающего импульса элемент: 15 задержки, второй коммутатор 16, устройства 17- 1 и 17-2 квантования сигналов с первого и второго датчиков соответственно по числу датчиков, состоящие из дискриминаторов (пороговых элементов) 18 и схем 19 анти- совпадений, запоминающие устройства 20-1 и 20-2, содержащие по три ячейки 2 1 памяти (по числу уровней квантования сигналов) дешифратор 22, выполненный из схем 23 совпадений, цифроаналоговый преобразователь 24, блок 25 дискриминаторов, управляемый задатчик 26 сигналов., Функциональный преобразователь 27, содержащий блоки 28-30 вычитания, блок 31 умножения, блок 32 деления и сумматор 33. Устройство работает следующим образом.Электрические сигналы с датчиков 1-1 и 1-2, пропорциональные значениям измеряемых технологических параметров, поступают на нормирующие преобразователи 2-1 и 2-2 соответственно, выполйенные в виде, например, делителей напряжения, где осуществляется приведение сигналов к одному диапазону изменения. Коммутатор 3, выполЭ 1095 ненный в виде двухполюсного переключателя и управляемый двигателем 9, подключает в начале каждого цикла регистрации выход нормирующего преобразователя 2-1 к входу измерительной схемы 4, соединенной с усилителем 5, который управляет двигателем 6, Последний перемещает каретку с инструментом 7 регистрации и движок расхода измерительной схемы 4 до урав новешивания сигнала с преобразователя 2-1. Одновременно с перемещением каретки и движка реохорда измерительной схемы двигатель 6 перемещает реохорд повторителя 10 сигналов и, следовательно, каждому значению регистрируемого сигнала соответствует равнозначное положение движков реохордов измерительной схемы 4 и устройства 10 дистанционной передачи показаний.В момент наступления равновесия сигнала на входе усилителя становится равным нулю, двигатель 6 останавливается, двигатель 9 через механизм 25 привода воздействует на печатающий механизм 7, который отпечатывает на равномерно движущейся диаграммной ленте 8 точку и цифру, соответствующую номеру датчика, подключенного к ЗО входу измерительной схемы 4; положение точки по ширине пропорционально величине сигнала, поступающего с датчика. В этот же момент кулачок 11, закрепленный на валу синхронного35 двигателя 9, замыкает нормально разомкнутые контакты 12, через которые электрический сигнал от повторителя 10 сигналов поступает на вход коммутатора 16 и счетчик 13 импульсов. С первого выхода коммутатора 16 сигнал, пропорциональный нормированному значению первого технологического параметра, поступает на вход устройства 17-1 квантования первого45 параметра. Устройство 17-1 квантования содержит при трех уровнях квантования сигнала четыре дискриминатора (поро О говых элементов) 18 с общими входами, подключенными к первому выходу второго коммутатора 16, и три схемы 19 антисовпадений. Аналогично устроено устройство 17-2 квантования, но входы его дискриминаторов подключены к второму выходу второго коммутатора 16. 037 4Дискриминаторы 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 19 антисовпадений представляют собой логические устройства, которые срабатывают только в том случае, если на один вход схемы поступает сигнал, а на другой нет.Таким образом, при поступлении сигнала на вход устройства 17-1 квантования сигнал появится на выходе той схемы 19 антисовпадений, которая подключена к дискриминаторам 18 с порогами срабатывания выше и ниже уровня поступившего входного сигнала.Сигнал с выхода сработавшей схемы 19 антисовпадений устройства 17-1 квантования поступает на информационный вход ячейки 21 памяти блока 20-1 ,памяти. Блок 20-1 памяти сигналов первого датчика содержит три ячейки 21 памяти, входы которых подключены непосредственно к выходам соответствующих схем 19 антисовпадений устройства 17-1 квантования. Каждая ячейка 21 памяти выполнена в виде триггерной схемы с двумя устойчивыми состояниями равновесия и с двумя входами - информационным и сбрасывающим. При поступлении сигнала на информационный вход ячейки 21 памяти схема приходит в одно из состояний равновесия,а на выходе ее формируется сигнал, фиксируя тем самым сигнал из устройства 17-1 квантования.Далее сигнал с выхода ячейки 21 памяти блока 20-1 памяти поступает в дешифратор 22 на вход одной иэ схем 23 совпадений, подключенной непосредственно к выходу сработавшей ячейки 21 памяти. Через интервал времени, требуемый для обработки сигнала с первого датчика 1-1, коммутатор 3 подключает к входу измерительной схемы 4 выход второго нормирующего преобразователя 2-2. Обработка сигнала с преобразователя 2-2 происходит аналогично обработке сигнала с преобразователя 2-1.109503 7где 3 - текущее значение обобщеннойкривой;5 ( 6; ), 5 И;.), ВС, - координатыузлов интерполяции, охватывающие текущее значениеобобщенной кривой справа ислева соответственно.Вычисленная величина 9поступает через входной коммутатор 3 нарегистрацию.Контакты 12 в моменты регистрациисигналов с преобразователей 24 и 27не замыкаются, так как кулачок 11имеет только два выступа (по числудатчиков технологических параметров),и сигналы от повторителя 10 на коммутатор 16 не поступают и дальнейшейобработке не подвергаются. Нормальноразомкнутые контакты 12 включаются,следовательно, дважды за время циклрегистрации в моменты, совпадающиепо времени с моментами печати на диаграмме 8 сигналов от датчиков 1-1и 1-2,При каждом замыкании контактов 12счетчик 13 фиксирует импульс, а прикаждом втором импульсе счетчик 13вырабатывает сигнал, включающий формирователь 14 сбрасывающего импульсавыйолненный, например, в видеэлектромагнитного реле, с выходакоторого сигнал поступает на элемент15 задержки, а с выхода последнегочерез определенный промежуток времени, требуемый для обработки и регистрации сигналов с преобразователей 24и 27 - на сбрасывающие входы ячеек21 памяти, при этом сработавшиеячейки 21 памяти возвращаются в исходное состояние.Таким образом, в ходе регистрациина равномерно движущейся диаграммнойленте печатаются четыре кривые, образованные последовательностью точек,две из которых отображают сигналы сдатчиков 1-1 и 1-2, третья характеризует их совместное изменение ввиде кода, а четвертая является обобщенной оценкой физического состояниятехнологического объекта управления.Совместная регистрация обобщенно-кодовой кривой и кривой в масштабепоказателя состояния объекта объясняется тем, что между узлами интерполяции связь между кривыми носитприближенный характер, например, ввиде линейной зависимости в соответствий с выражением (1). Для повышеЗаказ 3581/23 Тираж 610 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния надежности распозчавания состояния объекта требуется совместныйанализ двух этих кривых. Аналогичным образом может быть выполнен прибор для регистрации сигналов от большого числа датчиков, при большом числе уровней квантования сигналов и для большего числа показателей состояния объекта управления.Отображение сигналов двух или более датчиков в виде обобщенных кри 8вых на диаграмме прибора обеспечивает оперативное и точное распознавание состояний технологического объекта, которые характеризуются. группойвзаимосвязанных параметров, а ихпредставление совместно с кривымиизменения и отдельных параметров, икодовой кривой позволяет оперативнои надежно обнаруживать причину нару О щения, замеченного по обобщенным кривым. Все это в целом обеспечиваетповышение качества управления технологическим объектом.