Устройство для обнаружения заданного уровня контролируемого параметра

(51) 4 В 23/00 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ГОСУД ПО ДЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Харьковский институт радиоэлек роники им, акад, М,К,Янгеля(56) Авторское свидетельство СССР У 590793, кл, С 08 В 23/00, 1976.Авторское свидетельство СССР У 1196933, кл, С 08 В 23/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЗАДАННОГО УРОВНЯ КОНТРОЛИРУЕМОГО ПАРА МЕТРА(57) Изобретение относится к устройствам автоматического контроля уровня сигнала и прогнозирования времени достижения критического уровнявходного сигнала в автоматизированных системах управления технологическим процессом. Целью изобретенияявляется расширение функциональныхвозможностей устройства путем обеспечения слежения за уменьшениемуровня входного сигнала и выделенияотрицательного значения скоростиизменения уровня контролируемого параметра. Цель достигается тем, чтов устройство, содержащее датчик 1"уровня, два пороговых блока 2,3,блок 4 реверсивного счета и индикации времени, блок 5 сигнализации,аналоговый коммутатор 7, первый счетчик 8, управляемый делитель 9, формирователь 1 О импульсов, введен второй счетчик 11 и тем, что блок реверсивного счета и индикации временивыполнен из генератора импульсов,блока задания интервалов, двух элементов И, элемента ЗАПРЕТ, суммирующего и вычитающего счетчиков, блокаиндикации, блока задания контрольно.го уровня, блока сравнения и триггера.По достижении аналоговым сигналомпервого порога срабатьвает первыйпороговый блок, который разрешаетработу блока реверсивного счета ииндикации времени, первого счетчикаи второго порогового блока. Первыйсчетчик управляет аналоговым коммутаИзобретение относится к устройствам автоматического контроля уровня сигнала и прогнозирования времени достижения критического уровня входного сигнала в автоматизированных 5 системах управления технологическим процессом,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей1 О устройства путем обеспечения слежения за уменьшением уровня контролируемого параметра и выделения отрицательного значения скорости.На фиг. показана схема устройст 15 ва; на фиг,2 - схема блока реверсивного счета и индикации времени.Устройство содержит датчик 1 уровня, пороговые блоки 2 и 3, блок 4 реверсивного счета и индикации вре 20 мени, блок 5 сигнализации, блок 6 задания уровней, аналоговый коммутатор 7, счетчик 8, управляеьый делитель 9, формирователь 10 импульсов и счетчик 11 (скорости).25Блок 4 реверсивного счета и индикации времени выполнен из генератора 12 импульсов, блока 13 задания интервалов, элемента И 14 суммирующего счетчика 15, вычиВ30тором, который изменяет пороговыйуровень второго порогового блока дотех пор, пока очередное изменениеуровня не приводит к срабатываниюэтого порогового блока, сигнал с выхода которого изменяет направлениесчета в обоих счетчиках. В блоке реверсивного счета и индикации времени осуществляется формирование измерительного интервала, величина которого пропорциональна прогнозируемому времени достижения контрольного времени. Второй счетчик накапливаетсреднее значение скорости в этом жеинтервале времени, что дает возможность в конце интервала пересчитатьпрогнозируемое время достижения контрольного уровня, При определении вторым счетчиком отрицательной скоростиизменении уровняв блоке индикации инднцируется ее эначение.з.п.ф-лы,2 ил. тающего счетчика 16, блока 17 индикации, блока 18 задания контрольногоуровня, блока 19 сравнения, триггера 20, элемента ЗАПРЕТ 21 и элементаИ 22,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии уровень свыхода порогового блока 2 запрещаетработу блока 4 реверсивного счета ииндикации времени, порогового блока 3, счетчика 8 и блока 5 сигнализации. В блоке 6 задания уровнейхранятся промежуточные значения уровней контролируемого параметра, которые при помощи аналогового коммутатора 7, управляемого кодом с выхода счетчика 8, поступают в качествеэталонных на вход порогового блока 3.Повышение уровня контролируемогопараметра приводит к возникновениюаналогового сигнала на выходе датчи"ка 1 уровня, пропорционального уровню контролируемого параметра. Придостижении аналоговым сигналом первого порога в момент времени С,срабатывает пороговый блок 2, разрешая работу блока 4 реверсивного счета и индикации времени, счетчика 8и порогового блока 3, при этом блок 5 сигнализации фиксирует достижение первого порога.При получении разрешения на работу счетчик 8 начинает отсчитывать импульсы высокой частоты, поступающие на его вход с выхода блока 4 реверсивного счета и индикации времени. Аналоговый коммутатор 7 изме няет уровень аналогового сигнала на входе порогового блока 3. до тех пор, пока очередное изменение уровня контролируемого параметра не приведет к срабатыванию порогового 15 блока 3, сигнал с выхода которого переключаетнаправление счета счетчика 8 и счетчика 11, при этом показания счетчиков 8 и 11 начинают колебаться, .причем показания счетчи ка 8 устанавливаются либо Х,= - +1 25 где А - уровень контролируемого пар аме тра; Р - величина одного порога; с А 1АР- - целая часть частного -РФ 30 либо Этот код соответствует уровню на выходе аналогового коммутатора 7, равного уровню на выходе датчикауровня, и подается на вход блока 5 сигнализации и вход блока 4 реверсивного счета и индикации времени. 35 40 Получив в момент времени Т разрешение на работу, блок 4 реверсивного счета и индикации времени работает следующим образом. На прямом 45 входе элемента ЗАПРЕТ 21 появляется сигнал разрешения индикации. Тот же сигнал разрешает работу блоку 13 задания интервалов, который из тактовой частоты генератора 2 формирует последовательность коротких импульсов с заданным временем следования Т =с . Эти импульсы устанавли 1 к вают триггер 20 в момент времени й, таким образом, что его выходной сиг- . нал разрешает прохождение импульсов55 с генератора 12 импульсов через элемент И 14 на суммирующий счетчик 15 и запрещает прохождение сигнала разрешения индикации через элементЗАПРЕТ 21, а также разрешает прохождение импульсов на вычитающийсчетчик 16 с управляемого делителя9 от момента времени с доФэтот же сигнал обеспечивает перезапись в момент времени , нового кокда коэффициента деления со счетчика 11 в управляемый делитель 9 иКформирование в момент временикороткого импульса на выходе формирователя 10 импульсов, который в мокмент времени С сбрасывает счетчик41 и обеспечивает перезапись кодаиз блока 18 задания контрольногоуровня в вычитающий счетчик 16,который при поступлении на его входимпульсов с элемента И 22, начинаякс момента времени С уменьшает записанный код до тех пор, пока блок19 сравнения не определит совпаденияего выходного кода с кодом на выходе счетчика 8, при этом выходнойсигнал блока 19 сравнения в моментквремени Т переключает триггер 20в исходное состояние.Таким образом, формируется измерик ктельный интервал С - Т, величина) Экоторого пропорциональна прогноэируемому времени достижения контрольного уровня.Счетчик 11 после очередного сброса в момент времени С работает таким образом, что к концу интервала,формируемого блоком 13 задания интервалов, накапливает среднее значение скорости на данном интервале,что обеспечивает возможность в конк .це интервала на отрезке времениКпересчитать прогнозируемоевремя достижения контрольного уровня.При определении счетчиком 11 отрицательного значения скорости уровня контролируемого параметра с еговторого выхода подается команда навход блока 4 реверсивного счета ииндикации времени, которая запрещает индикацию времени и включает индикацию отрицательной скорости.Далее процесс повторяется, причем в блоке 5 сигнализации отображается состояние счетчика 8, чтопозволяет судить о текущем уровнеконтролируемого параметра,Формула изобретения1, Устройство для обнаружения заданного уровня контролируемого"параметра, содержащее датчик уровня, выход которого соединен с входом первого порогового блока и с первым входом второго порогового блока, выход которого подключен к первому входу первого счетчика, выход которого соединен с первым входом блока сигнализации и с первым входом аналогового коммутатора, выход которого соединен с вторым входом второго порогового блока, выход первого порогового блока подключен к третьему входу второго порогового блока, к второму входу первого счетчика, к второму входу блока сигнализации и к первому входу блока реверсивного счета и индикации времени, первый выход которого соединен с первым входом управляемого делителя, выход ко торого подключен к второму входу блока реверсивного счета и индикации времени, формирователь импульсов, выход которого соединен с вторым входом блока реверсивного счета и инди кации времени, блок задания уровня, выход которого подключен к второму входу аналогового коммутатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воз можностей устройства путем обеспечения слежения за уменьшением уровня контролируемого параметра и выделения отрицательного значения скорости, в него введен второй счетчик, первый выход которого соединен с вторым входом управляемого делителя, второй выход второго счетчика подключен к четвертому входу блока реверсивного счета и индикации времени, пер вый выход которого соединен с первым входом второго счетчика и с третьим входом первого счетчика, выход которого подключен к пятому входу блока реверсивного счета и индикации вре мени, второй выход которого соединен с третьим входом управляемого делителя и с входом формирователя импуль-, сов, выход которого подключен к второму входу второго счетчика, выходвторого порогового блока соединен стретьим входом второго счетчика,2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что.блок реверсивного счета и индикации времени выполнен из элемента ЗАПРЕТ, двух элементов И, триггера, вычитающего счетчика, блока сравнения, суммирующего счетчика, блока индикации, генератора импульсов, блока задания интервалов и блока задания контрольного уровня, выход которого соединен с первым входом вычитающего счетчика, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И и инверсному входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первым входом блока индикации, прямой вход элемента ЗАПРЕТ является первым входом блока и объединен с первым входом блока задания интервалов, выход которого подключен к второму входу триггера и к первому входу суммирующего счетчика, выход которого соединен с вторым входом блока индикации, выход генератора импульсов является первым выходом блока и соединен с вторым входом блока задания интервалов и с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу суммирующего счетчика, второй вход первого элемента И является вторым входом блока, выход триггера является вторым выходом блока, второй вход вычитающего счетчика является третьим входом блока, выход первого элемента И соединен с третьим входом вычитающего счетчика, третий вход блока индикации является четвертым входом блока, второй вход блоха сравнения является пятым входом бло ка.1372349 Составитель Е БударинаТехред Медидык корректор И.Муска Редактор А.Ворович Тираж 558 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5