Устройство для определения моментов экстремума

(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ЭКСТРЕМУМА, содержащее первый элемент И, первый элемент ИЛИ, первый триггер, а также последовательно соединенные второй триггер, второй элемент И и третий элемент И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения в него введены анализатор изменения входного сигнала, переключатель режимов, кнопка управления, последовательно соединенные третий триггер, четвертый элемент И, четвертый триггер, второй элемент ИЛИ и пятый триггер, последовательо соединенные третий элемент ИЛИэлемент НЕ, выход которого соеди" Я 01121650 нен с вторым входом третьего элемента И, подключенного выходом квторому входу пятого триггера, выход второго триггера подключен квторому входу четвертого элемента И,выход третьего триггера соединенс вторьм входом второго элемента И,первые входы второго триггера и третьего элемента ИЛИ соединены с первьи выходом переключателя режимов,второй вход третьего элемента ИЛИи первый вход третьего триггера соединены с вторьи выходом переключателя режимов, третий и четвертыйвыходы которого подключены соответственно к первьм и вторым входам первого элемента ИЛИ и первого триггера, входы переключателя режимов соединены с соответствующими выходамианализатора изменения входногосигнала, первый и второй входы первого элемента И соединены соответственно с выходом первого элементаИЛИ н с выходом первого триггера,а второй вход второго элемента ИЛИсоединен с третьим входом первого,вторьии входами второго, третьегои четвертого триггеров и с контактом кнопки управления.Изобретение относится к автоматизации технологических процессов в электроизмерительной технике, а именно к системам управления режимами процессов по экстремальному значению управляющих параметров и поддержания экстремальных режимов, а также информационно-измерительным системам, и может быть использовано в радиойромышленности и других от раслях.Известно устройство для определе" ния моментов экстремума, содержащее дифференциатор, детектор-ограничитель, генераторы поисковых колеба ний, множительные устройства и интеграторы 1 .Описанное устройство отличается сложностью и недостаточньи быстродействием, так как для каждого зна ка производной используют генератор поисковых колебаний, множительное звено для изменения коэффициента усиления и интегратор, формирующий входную координату объекта управле ния.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения моментов экстремума, содержащее два блока сравнения, цифроаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик, генератор импульсов, три схемы И, схему ИЛИ и два триггера 2 1.Указанное устройство также характеризуется сложностью и недостаточным быстродействием в связи с исполь зованием генератора импульсов, реверсивного счетчика, цифроаналогового преобразователя .и блоков сравнения и процессов преобразования, срав. нения и квантования, а также недостаточной точностью, так как сигнал о наступлении экстремума выдается после прохождения экстремума. Кроме того, область применения устройства ограничена дискретными информацион- . но-измерительными системами. ЭЦель изобретения - расширение области применения.Поставленная цель достигается . 50 тем, что в устройство для определения моментов экстремума, содержащее первый элемент И, первый элемент ИЛИ, первый триггер, а также последовательно соединенные второй 55 триггер, второй элемент И и третий элемент И, введены анапизатор изме кения входного сигнала, переключатель режимов, кнопка управления, последовательно соединенные третий триггер, четвертый элемент И, четвертый триггер, второй элемент ИЛИ и пятый триггер, последовательно соединенные третий элемент ИЛИ и элемент НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, подключенного выходом к второму входу пятого триггера, выход второго триггера подключен к второму входу четвертого элемента И, выход третьего триггера соединен с вторым входом второго элемента И, первыевходы второго триггера и третьегоэлемента ИЗБ соединены с первым выходом переключателя режимов, второй вход третьего элемента ИЛИ и первый вход третьего триггера соединеныс вторым выходом переключателя режимов, третий и четвертый выходы которого подключены соответственно к первым и вторым входам первого элемента ИЛИ и первого триггера, входы переключателя режимов соединены с соответствующими выходами анализатора изменения входного сигнала, первый и второй входы первого элемента И соединены соответственно с выходом первого элемента ИЛИ и с выходом первого триггера, а второй вход второго элемента ИЛИ соединен с третьим входом первого, вторыми входами второго, третьего и четвертого триггеров и с контактом кнопки управления .На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит первый элемент И 1, первый элемент ИЛИ 2, первый триггер 3, второй триггер 4, второй элемент И 5, третий элемент И 6, анализатор 7 изменения входного сигнала, переключатель 8 режимов, кнопку 9 управления, третий триггер 10, четвертый элемент И 11, четвертый триггер 12, второй элемент ИЛИ 13, пятый триггер 14, третий элемент ИЛИ 15 и элемент НЕ 16. Анализатор изменения входного сигнала состоит, например, из двух пороговых элементов, выполненных на сдвоенных транзисторах различной проводимости с релейным выходом. Для задержки на отпускание параллельно нагрузке ставится КС-цепочка, для защиты транзисторов от обратного напряжения - шунтирующий диод.10 Устройство работает следуюцимобразом,Производная входного сигнала подается на вход анализатора 7. Еслисигнал положительный, срабатываетпороговый элемент с отрицательнойпроводимостью, выдавая сигнал о том.что параметр возрастает (выход"Рост" ). При отрицательном сигнале работает канал с прямой проводимостью, выдавая сигнал о том, чтопараметр уменьшается (выход "Спад" )., Факт наличия сигналов об изменении,параметра (увеличении или уменьшении) фиксируется соответственнов ячейках памяти - триггерах 4 и10. Сигнал о наступлении максимума на выходе устройства для определения моментов экстремума (выход "Мак, симум") появляется тогда, когда сигкалы,об изменении параметра на выходе анализатора 7 отсутствуют,о чем свидетельствует выход с эле-.мента НЕ 16 на схеме И 6, и одиниз них бып зафиксирован .ранее триггером 4. При наличии сигналов с выхода триггера 4 и инверсного выхода триггера 10 включается элементИ 5, который подает сигнал на другой вход элемента И 6, выходньи сигналом с которого взводится триггер14 максимума. Сигнал о наступленииминимума параметра на выходе устройства для определения моментовэкстремума (выход Минимум ) появля 35ется при отсутствии сигналов об изменении параметра с анализатора 7и при взведенных триггерах 4 и 10,зафиксировавших их ранее. Выходнымисигналами с триггеров 4 и 10 включается элемент И 11, который взводит триггер 12 минимума, Через элемент ИЛИ 13 сбрасывается триггер14 максимума. Сигналы с выходовпредлагаемого устройства выдаются на 4соответствующие исполнительные устройства для изменения режимов процесса. В конце процесса по команде1 Сброс" или автономно при помощикнопки 9 сбрасываются все триггеры, 50устройство приводитая в исходноесостояние.В режиме экстремального регулирования переключатель 8 устанавливается в такое положение, что сиг- уналы с выхода анализатора 7 поступают на соответствующие входы триггера 3 реверса и элемента ИЛИ 2. При отклонении парлметра от экстремума образуется сигнал, полярностикоторого соответствует сигнал с ана.лизатора 7. При наличии сигнала сэлемента ИЛИ 2 триггер 3 через элемент И 1 изменяет направление движения процесса к экстремуму, вьдавая сигнал на соответствующее исполнительное устройство (выход "Реверс").При использовании устройства дляопределения моментов экстремума вдискретных системах логического уп"равления сигналы подаются на входытриггеров 4 и 10 соответственно,минуя анализатор 7 и переключатель8 режимов, при этом работа устройства аналогична его работе с непрерывным сигналом, а экстремумам соответствуют определенные логическиефункции входных сигналов,П р и м е р 1. Применение пред;лагаемой аналоговой системы с устройством для определения моментов экстремума для управления технологическим процессом прессования многослойных печатных плат (ИПП).В качестве управляющего параметра используется проводимость связующего материала. После включения питания Системы к загруженномув пресспакету заготовок, оснащенному датчиком проводимости, подключенным к системе, прикладывается первая ступеньдавления и осуществляется непрерывный анализ изменения проводимостисмолы, которая вначале возрастает,о чем с анализатора 7 выдается сигнал в блок индикации (не показан).При приближении к максимальному значению сигнал датчика уменьшаетсяи в момент экстремума проводимости(максимума гелеобразования) устройство для формирования экстремумавыдает сигналы на исполнительноеустройство о приложении второй ступени (высокого) давления и в блок индикации об изменении режима техпроцесса.В режиме высокого давления проводимость смолы начинает уменьшаться, изменяется знак производной и с анализатора 7 в блок индикации выдается сигнал об уменьшении проводимости. При выходе на минимум проводимости (максимум полимеризации) устройство выдает сигналы на исполнительное устройство о включении ох-, 3 11 лаждения и в блок индикации об изме. ненни режима техпроцесса.После окончания процесса прессования система выключается и МПП отк" лючаются от системы.П р и м е р 2, Нрименение пред лагаемого устройства для определения экстремума в качестве устройства логического управления.В дискретных системах управления часто необходимо реализовать логические функции при определенной последовательности поступления двух сигналов. Предлагаемое устройство реализует функцииУ. х, х. х.1 хфд, М (У 1 =хххххапри отсутствии входных сигналов (хх ) и поступлении одного из них (хнах) или обоих (х,х) ранее.с 2В качестве базового объекта системы экстремального управления с устройством для определения момента экстремума выбрана система управления технологическим процессом прессования ИПП,. По Сравнению с базовым объектом,в котором для контроля изменения проводимости (сопротивления) смолы и 21650определения максимума гелеобразования (минимума сопротивления) исполь.зуются генератор, аналого-цифровойпреобразователь, блоки памяти и 5 сравнения, счетчик, а время (максимум) полимериэации определяетсяэкспериментально-расчетным путем изадается при помощи таймера, система с предлагаемым устройством для 10 определения моментов экстремума проще и позволяет повысить быстродействие и точность за счет непрерывного анализа изменения параметра бездополнительных операций по обработ ке входных сигналов, расширить об. ласть применения за счет автоматизации процесса определения моментавторого экстремума в изменении параметра и определения отклонений пара метра от экстремума, а также обеспечивает снижение капитальных затрат на внедрение, трудоемкости техпроцесса и повышение качества изделий.25 Снижение капитальных затрат навнедрение. составляет около 6000 руб.,трудоемкость техпроцесса - около2700 н/ч, а годовой экономическийэффект - около 15 тыс руб. для ЗО объема использования 100 тыс. платв год.121650 оста ь П.КудрявцеКузьма Заказ 798 писное П т", г.ужгород, ул.Проектная, 4 актор И.Рыбченко 1/37 Ти ВНИИПИ Госуда по делам изо 13035, Москва твенного к етений и о 3-35, Рауш 0 игнал 3 Сигнов 2 Сброс Корректор В. Синицк митета СССРкрытийая наб., д.4/5