Устройство для контроля

(51) 4 С 06 Р АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТ мах центраравленияами. Цель стове оиство со2, регист ния, генераэлемент енты И 8 - нты ИЛИ 16, мируется догнал при оттехни систем и може аметра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТХРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СУ 875393, кл. С 06 Р 15/46.Авторское свидетельство СССВ 1193689, кл. С 06 Р 15/46.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРО (57) Изобретение относится ке автоматического контрол автоматической стабилизаци,80140660 быть использовано в систе лизованного контроля и уп технологическими параметр изобретения - повышение д контроля устройства, Устр держит АЦП 1, дешифратор 3 уставок, блок 4 сравне тор 5 тактовых импульсов, ИЛИ 6, элемент НЕ 7, элем 11, счетчики 12-15, элеме 17, 18. В устройстве фор полнительный аварийный си клонении контролируемого до предельной величины, 2Изобретение относится к автоматическому контролю систем автоматической стабилизации и может быть использовано в системах централизован 5ного контроля и управления технологическими параметрами.Цель изобретения - повышение достоверности контроля,На фиг.представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 -временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, дешифратор2, регистр 3 уставок, блок 4 сравнения, генератор 5 тактовых импульсов, третий элемент ИЛИ б, элементНЕ 7, второй 8, первый 9, третий 10и четвертый 11 элементы И, первый 2012, второй 13, третий 14, четвертый15 счетчики, первый 16, второй 17,четвертый 18 элементы ИЛИ.Принцип контроля, реализуемый спомощью предлагаемого устройства, 25заключается в обнаружении и фиксацииотклонений контролируемого параметраот заданных границ поля допуска завыбранный период контроля Тк, который задается коэффициентом пересчетасчетчика 13,Для периода контроля, исходя изстатистических свойств контролируемого параметра, определяют интегральноевремя нарушения допуска Т дэ(Т яз =ь7 ;), где и -"число нарушений поля1 а 1допуска (фиг2), задают Т 1 э коэффициентом пересчета счетчика 14 и допустимое число нарушений допуска 11, задаваемое коэффициентом пересчета счетчика 15, Если эа период Т 1, контроля Били Тк будет превышено, т.е, когда при пХ контролируемый пафраметр будет находиться за пределами допуска в течение времени Тя больше, чем Тк т.е, Т и 7 Тя то на выходе устройства будет сформирован аварийный сигнал, 50Если величина отклонения контролируемого параметра достигает предельно допустимого значения, аварийный сигнал формируется на дополнительном 55 выходе устройства.Устройство работает следующим образом,При любых изменениях режима стабилизации в регистр 3 уставок эаносятся новые значения границ поля допуска, а в счетчик 12 - информация о времени, необходимом для перехода на новый режим работы. В результатесчетчик 12 выходит из нулевого состояния, а на его выходе появляется уровень логической "1", который поступает на установочный вход счетчика13, сбрасывает последний и запрещаетего работу, кроме того, уровень логической "1" с выхода счетчика 12 разрешает прохождение импульсов с выхода генератора на счетный вход счетчика 12 пройдя через элемент 16, сбрасывает в "О" и запрещает работу счетчиков 14 и 15, пройдя через элемент 7, запрещает работу элементов 10 и 11, блокируя тем самым выдачу ложного сигнала "Авария" до окончания переходных процессов, связанныхс переходом на новый режим стабилизации. Уровень логической "1" присутствует на выходе счетчика 12, пока последний не заполнится и не вернется вновь в нулевое состояние, т,е, пока не пройдет время, требуемое для перехода на новый режим стабилизации.По окончании времени перехода на новый режим работы уровень логической "1" с выхода счетчика 12 снимается, запрещая работу элемента 8 и разрешая работу счетчиков 13 - 15, а такжеэлементов 10 и 11, Счетчик 13 начинает работу, и с периодом Т на его выходе появляется сигнал, который, пройдя через элемент 16, сбрасывает счетчики 14 и 15 в нулевое состояниеВходной сигнал, соответствующий величине контролируемого параметра через аналого-цифровой преобразователь 1 в цифровом виде поступает навходы блока 4 сравнения, где он сравнивается со значением уставки. Одновременно сигнал с выходов аналогоцифрового преобразователя поступает на входы дешифратора. Если величина контролируемого параметра достигает верхней А 1 (фиг. 2) или нижней А 2 границы поля допуска, на соответствующем выходе блока 4 сравнения появляется уровень логической "1", который пройдя через элемент 6, по - ступает на первый вход элемента 9 разрешая прохождение импульсов с генератора 5, и счетный вход счетчика(4). 1+Л +Л 15. Если величина входного сигнала превысит верхнюю (нижнюю) границу поля допуска, то уровень логической 11 11на выходе элемента 6 будет подд е ржи в а ть с я с соответствующего вы 5 хода схемы сравнения, Таким образом, счетчик 14 отсчитывает интегральное время нарушения допуска Т 1, а счетчик 15 - количество нарушений границ поля допуска Иза период контроля Т, Если будет переполнен любой из счетчиков 14 или 15 за период Т, то на выходе устройства сформируется аварийный сигнал. 15Как только величина контролируемого параметра достигает предельно допустимой верхней (нижней) границыполя допуска (фиг. 2), то кодовая комбинация, соответствующая данному 20 входному сигналу, на входе дешифратора становится такой, что появляется уровень логической "1 на выходе МАКС (МИН) дешифратора, который поступает на четвертый вход элемента 25 11 (10), срабатывание которого подготовлено уровнями логической 1", поступающими с соответствующих выходов схемы сравнения и элемента 1Сигнал с выхода элемента 11 (1 О), З 0 пройдя через элемент 18, поступает на дополнительный выход устройства как аварийный сигнал. В известном устройстве аварийный35 сигнал формируется, если происходит переполнение любого из счетчиков 4 или 5, т.е. либо количество Инарушений границ А 1 или А 2 поля допуска превысит заданное число эа время 4 О Тк либо сумма времен 1нахожде 1ния контролируемого параметра за пределами допуска превысит Тя. Устройство не обеспечивает при выработке аварийного сигнала распознавания ситуации, за счет чего произошел вьг ход параметра за допуски (сбой или отказ в устройстве вырабатывающем сигнал, параметры которого контролируются), Устройство реагирует на один вид нарушений допусков,11 усть поток таиих событий (выработки аварийных сигналов) является простейшим с интенсивностью Л 1, тогда вероятность Р (С) выработки авая55 рийного сигнала з некоторое время можно определить как Р = 1 - е(1).В предлагаемом устройстве аварийный сигнал вырабатывается не только при тех же условиях, что и в известном устройстве, но и в случаях, если происходит мгновенное изменение контролируемого параметра и выход его за пределы А 1 ццкс или А 2 . 11 усть поток таких событий также является простейшим с интенсивностью Л, Тогда вероятность Р(й) выработки аварийного сигнала эа то же время можно определить иэ следующего соотношения:,где Р 1(й) - вероятность выработкиаварийного сигнала поддействием потока событийс интенсивностью Л 11Р(й) - то же, с интенсивностьюЛС учетом (1) можно записать Р" 1-е "(3)-СЛ +Л Оценку И возможностей устройства по выработке аварийного сигнала с учетом причин, приведших к его выработке, можно провести с использованием следующего соотношения:-(Л,+Л,ИР (С) 1 - еРя( Л,для.Л, е (с 1 и ( Л, + Л )с. (1 можнозаписать 11 ри Л,= Л У= 2,Если выход контролируемого параметра обусловлен внезапным отказом вустройстве, на выходе которого онконтролируется, то он выйдет за пределы не только А (или А 2), но имаис (цц) и будет находиться,там длительное время, В известномустройстве аварийный сигнал в этомслучае выработается, если время наблюдения Тя превысит интегральноевремя Тя, и вероятность его выработЦки Р можно определить какРя (с) 1 - е" (6)0( -Я Тв 1 - е 1 ь 3 Возрастание достоверности контроляможно определить по формуле 15(9) ТнЧТв Обычно в устройствах автоматического контроля величина отношения (9)достигает 1 О - 100, так как в аварийном режиме при значительном отклонении контролируемого параметра отграниц допуска за короткий промежуток времени, когда ТТк, необходимо мгновенно отключить аварийноеустройство или принять другие меры,чтобы избежать возможной аварииили выхода устройства из строя,Таким образом, и предлагаемом устройстве не только повышается надеж- З 5ность контроля параметров, но и имеется возможность распознавания выработанных аварийных сигналов, формируемых при выходе контролируемыхпараметров за пределы допусков. 40 Формула изобретения Устройство для контроля, содержащее блок сравнения, регистр установки,45 генератор тактовых импульсов, с первого по третий элементы И, с первого по четвертый счетчики, первый и второй элементы ИЛИ и аналого-цифровой преобразователь, вход которого явля ется информационным входом устройства, а выходы соединены с одними вхо 5 14066В предлагаемом устройстве аварийный сигнал в этом случае выработается по истечении времени Т (фиг. 2) необходимого для выхода параметра за допуск Ам (А 2 р), которое обычно очень мало, Тогда вероятность выработки Р (1) аварийного сигнала01 04дами блока сравнения, другие входыкоторого подключены к выходам регистра уставки, вход которого являетсяустановочным входом устройства, генератор тактовых импульсов соединенвыходом с первым входом первого элемента И, счетным входом второго счетчика импульсов и первым входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с входом сброса второго счетчика, с вторымвходом второго элемента И и с перВымвходом первого элемента ИЛИ, второйвход которого подключен к выходувторого счетчика, а выход - к сбросовым входам третьего и четвертогосчетчиков, подсоединенных выходами квходам второго элемента ИЛИ, выходкоторого является первым выходом устройства, счетный вход третьего счетчика соединен с выходом первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения достоверности контроля, в устройство введенытретий и четвертый элементы ИЛИ, четвертый элемент И, дешифратор и элемент НЕ, с первого по четвертый входы третьего элемента ИЛИ подключенык одноименным выходам блока сравнениявыход которого соединен с вторым входом первого элемента И и со счетнымвходом четвертого счетчика, выходпервого счетчика через элемент НЕподключен к первым входам третьегои четвертого эЛементов И, третий ипятый выходы блока сравнения соответственно подключены к вторым входамтретьего и четвертого элементов И,четвертый и шестой выходы блока сравнения соответственно подключены ктретьим входам третьего и четвертогоэлементов И, четвертые входы которыхсоединены с соответствующими выходамидешифратора; а выходы - с соответствующими входами четвертого элементаИЛИ, выход которого является вторымвыходом устройства, выходы аналогоцифрового преобразователя соединеныс соответствующими входами дешифратора,406604 2 Фиг Составитель И. Алексеевактор А, Маковская Техред Л.Сердюкова Корректор Э. Лончако акаэ 3 4 одственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород оектная,5 Тираж ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва, рств зобр ЖПодписноенного комитета СССРений и открытийРаушская наб д,