Устройство для централизованного контроля параметров

тел мо шинах центра ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ(54) УСТРОРСТВО ДЛЯ ЦКОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ(57) Изобретение отноьным информационнымжет применяться в м лизованного контроля и регулирования.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства, Устройство содержит группу 1 датчиков параметров,группу блоков унийикации 2, группу 3вычитающих блоков, блок 4 задания номинальных значений параметров, коммутаторы 5 и 7, группу 6 блоков выделения модуля, дешифратор 8, схемысравнения 9 и 10, блок 11 заданиядопустимых отклонений параметров,элементы ИЛИ 12 22 и 25, элементНЕ 13, аналого-цифровой преобразователь 14, блок 15 индикации, генератор 16 импульсов, триггер 17, элементИ 18, генератор 19 линейно изменяющегося напряжения, группу 20 схемсравнения, регистр 21 сдвига, счетчики 23 и 24, элементы И 26 и 27, 1 ил,Издбретение относится к измерительным информационным системам и может применяться в машинах централизованного контроля и регулирования.Цель изобретения - повышение бы 5стродействия устройства.На чертеже показана структурнаясхема устройства для централизованного контроля параметров.10Устройство для централизованногоконтроля параметров содержит группудатчиков 1 параметров, группу блоков2 унификации, группу вычитающих блоков 3, блок 4 задания номинальных зна чений параметров, первый коммутатор5, группу блоков 6 выделения модуля,второй коммутатор 7, дешифратор 8,первую 9 и вторую 10 схемы сравнения,блок 11 задания допустимых отклоненийпараметров, первый элемент ИЛИ 12,элемент НЕ 13, аналого-циФровой преобразователь 14, блок 15 индикации,генератор 16 импульсов, триггер 17,третий элемент И 18, генератор 19 линейно изменяющегося напряжения, группусхем 20 сравнения, регистр 21 сдвига,второй элемент ИЛИ 22, первый 23 ивторой 24 счетчики, третий элементИЛИ 25 первый 26 и второй 27 элементы930И, шину 28 логического нуля.Блок 15 индикации содержит регистр29, первый 30 и второй 31 преобразователи двоичного кода в двоично-десятичный код, первый 32 и второй 33 дешифраторы, цифровые индикаторы 34 и блок3535 индикации отклонений.Датчики 1 служат для преобразования параметров в электрический сигнал,Группа блоков 2 служит для нормализа 40ции выходных сигналов датчиков 1,Группа блоков 3 предназначена для получения отклонения текущего значенияпараметра от номинального значения,формируемого блоком 4, Группа блоков6 служит для преобразования двухполяр ных сигналов разности текущих и номинальных значений параметров в однополярный сигнал и может быть построенапо известной схеме,50Коммутаторы 5 и 7 служат для подключения разностного сигнала к схемам9 и 10 сравнения и сигнала от группыблоков 2 унификации к аналого-цифровому преобразователю 14, служащему для55преобразования аналогового сигнала вкод. Коммутаторы 5 и 7 представляютсобой наборы ключевых элементов. Число ключевых элементов в каждом коммутаторе равно числу каналов контроля(датчиков).Дешифратор 8 служит дпк управленияработой коммутаторов 5 и 7. Схемы9 и 10 предназначены для выработкисигналов "1" при достижении текущейположительной (блок 9) нли отрицательной (блок 10) разности значения допустимого отклонения соответствующегознака, т,е. вырабатываются логическиесигналы "Больше" или "Меньше", Блок11 служит для формирования и выдачизначений допустимых отклонений параметрсв от номинальных значений ипредставЛяет собой два источника напряжений разной полярности.Элемент ИЛИ 22 служит для выработки сигнала "1" при выходе контролируемого параметра из допустимой зоны,а элемент НЕ 13 - для выработки сиг-нала "Норма", соответствующего нахождению параметра в допустимой зоне,Блок 15 служит для отображения значения выбранного параметра на цифровых индикаторах и индикации направления выхода параметров из зоны допустимых значений - Больше" или"Меньше", Блок 15 содержит регистр29, предназначенный для записи, хранения и выдачи кода значения выбранного параметра и представляющий собойрегистр с параллельной установкойн съемом информации, преобразователи30 и 31 двоичного кода значений выбранного параметра и номера канала соответственно в двоично-десятичныйкод, дешифраторы 32 и 33 двоично-десятичного кода в десятичный позиционный код, необходимый для управленияцифровыми индикаторами 34, блок 35индикации отклонений выбранного параметра из зоны допустимых значений,содержащий усилители с лампами накаливания, подсвечивающие соответствующне транспаранты,Генератор 16 служит для формирования импульсов, обеспечивающих синхронную работу устройства, Триггер17 формирует сигналы запуска и сброса генератора 19 линейно изменяющегося напряжения, сигнал разрешениязаписи регистра 21 сдвига и черезэлемент И 18 сигнал сдвига регистра21,Генератор 19 линейно изменяющегосянапряжения служит источником эталонного сигнала, при этом выходное напряжение генератора 19 имеет отрицательный наклон, Группа схем 20516сравнения служит для сравнения сигналов разности от блоков 6 и эталонногосигнала от генератора 19. Регистр 21сдвига предназначен для запоминанияпозиционного адреса каналов с наибольшей разностью между текущим значением контролируемого параметра иего номинальным значением и осуществления сдвига заполненной информациис целью выбора канала с наибольшейразностью,.Счетчик 23 служит для Формирования двоичного кода адреса выбранного канала. Счетчик 24 предназначендля Формирования сигнала, запускающего устройство через элемент ИЛИ 12при включении питания, и в случае,если выбранный параметр, вышедшийиз зоны допуска, не поддается регули -рованию. На вход счетчика 24 поступают импульсы от генератора 16, иемкость счетчика должна быть достаточной для Формирования временногоинтервала, представляющего собой сумму времени опроса всех разрядов.регистра 21 и максимального временирегулирования.Элемент ИЛИ 25 служит для Формирования сигнала "1" при достижениинапряжением генератора 19 величиныразности между текущим знячейиемпараметра и его номинальным значениемв каком-либо канапе, Элемент И 26Формирует сигнал окончания регулирования выбранного параметра, элементИ 27 - сигнал запуска аналого-цифрового преобразователяУстройство для централизованногоконтроля параметров работает следующим образом,Напряжение с выхода группы датчиков 1 поступает на вход группы блоков 2 унификации, с выхода которыхунифицированный сигнал поступает навход группы вычитающих блоков 3, гдепроисходит вычисление разности напряжений, поступающих от группы блока 2и блока 4 задания номинальных значений параметра. Разностные сигналыпоступают на первый коммутатор 5, асигналы от группы блоков 2 поступаютна второй коммутатор 7При включении устройства в работучерез некоторое время, определяемоеемкостью счетчика 24, через элементИЛИ 12 на триггер 17 поступает сигналтак, что на его втором выходе ноявляется сигнал " 1", запускающий генера 44092 20.ным значением оказывается в этом кяЗО 35 51 О15 40 45 50 55 тор 19 линейно изменяющегося (падающего) напряжения, сбрасывающий счетчик 23 и дающий разрешение на запись состояний выходов группы схем 20 сравнения в регистр 21 сдвига, Сигнал "1" на втором выходе триггера 17 может появиться и сразу при включении питания.Напряжение с выхода генератора 19 сравнивается с выходными напряжениями группы блоков 6 группой схем 20 сравнения. В момент равенства выходного напряжения генератора 19 напряжению на выходе любого блока 6 группы срабатывает схема 20 сравнения группы в соответствующем канале, Очевидно, что разность между текущим значением параметра и его номинальнале наибольшей,При срабатывании схемы 20 сравнения группы логическая "1" с ее выхода записывается в соответствующий номеру выбранного канала разряд регистра 21, в дополнительный разряд которого записан логический "О". Одновременно пдявляется логическая "1" на выходе элемента ИЛИ 25, которая опрокидывает триггер 17, при этомлогический "0" с его первого выходазапрещает дальнейшую запись в регистр 21, а логическая "1", появляющаяся на первом выходе триггера 17,сбрасывает в исходное состояние генератор 19 и открывает элемент И 18.Импульсы от генератора 16 через открытый элемент И 18 поступают ня входсчетчика 23 и на вход сдвига регистра 21, при этом с поступлением каждого импульса логическая "1", записанная в регистр 21, перемещается на один разряд в сторону дополнительного разряда, я код счетчика 23 увеличивается на единицу. При появлении логической "1" в дополнительном разряде регистра 21 появляется сигнал на инверсном входе элемента И 18, который закрывается, останавливая тем самым дальнейший сдвиг и счет, Очевидно, что двоичный код, который окажется записанным в счетчике 23, соответствует номеру выбранного канала.Возможна ситуация, когда максимальная разность достигается одновременно в нескольких каналах В этом случае одновременно срабатывают несколько схем 20 сравнения группы, и логическая " 1" оказывается записанной .внию, благодаря чему может быть подключен соответствующий регулятор. По .окончании процесса регулирования выбранного параметра на выходах схем 9и 10 появляется сигнал "0" (" Норма" ),через элементы НЕ 13, И 2 б и ИЛИ 12триггер 17 устанавливается в положение "1", и начинается новый цикл опроса.Если выбранный параметр не поддается регулированию, то через заданноевремя на выходе счетчика 24 появляется сигнал переполнения счетчика,подготавливающий через элементыИЛИ 12 устройство к новому циклуопроса,Формула и з обретения Устройство для централизованного контроля параметров, содержащее группу датчиков параметров, группублоков унификации, группу вычитающих блоков, блок задания номинальных значений параметров, блок задания допустимых отклонений параметров, первую и вторую схемы сравнения, элемент НЕ, первый и второй счетчики, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, триггер, генератор импульсов, дешифратор, аналогоцифровой преобразователь, первый и второй коммутаторы, выход первого коммутатора подключен к первым входам первой и второй схем сравнения, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами блока задания допустимых отклонений параметров, адресные входы первого коммутатора подключены к управляющим входам второго коммутатора и к выходам дешифратора, соединенного группой входов с группой выходов первого счетчика и с первой группой информационных входов блока индикации, второй группой информационных входов соединенного с группой информационных выходов аналого-цифрового преобразователя, первым и вторым информационными входами - с выходами первой и второй схем сравнения соответственно, а третьим информационнымвходом - с выходом первого элементаИЛИ, входом установки в единичноесостояние триггера и входом сбросавторого счетчика, выход переполнениякоторого соединен .с первым входом первого элемента ИЛИ, а счетный вход -71 б 44092несколько разрядов регистра 21, Приэтом сдвиг и счет остановлены припоявлении в дополнительном разрядерегистра 21 ближайшей к дополнительному разряду логической "1", и в счет чике 23 оказывается записанным адрессоответствующего канала. Таким образом, при групповом поступлении требований на опрос осуществляется приоритет по номеру канала.От вычитающего блока 3 группы выбранного канала через коммутатор 5наибольшая (по модулю) разность поступает на входы схем 9 и 10 сравнения, одна из которых сравнивает положительные сигналы, другая - отрицательные, Эта разность сравниваетсясигналом с блока 11 зада.ния допустимых отклонений параметров, и если20она больше допустимого отклонения, тона выходах схем 9 и 10 появляетсясигнал "1", Этот сигнал через элементИЛИ 22 подготавливает элемент И 27и через элемент НЕ 13 закрывает элемент И 26. При этом сигнал с выходаэлемента И 27 запускает аналого-циФровой преобразователь 14, на входкоторого поступает напряжение, соответствующее значению параметра выбранного канала. Если ни один из контролируемых каналов не вышел из зоныдопустимых значений, то на выходесхем 9 и 10 логический "0", запрещаюпий через элемент ИЛИ 22 прохождение импульса с выхода дополнительного разряда регистра 21, т,е, запрещающий запуск преобразователя 14 иразрешающий начало цикла поиска нового канала.В случае выхода параметра из зоны40допустимых значений сигнал " 1" с выходов схем 9 и 10 подается на блок 35для индикации результатов контроля(" Больше", "Меньше" ), и на регуляторыдля регулирования,Код значения выбранного параметрас выхода преобразователя 14 по сиг 11налу "Конец преобразования записывается в регистр 29 От счетчика 2350на преобразователь 31 двоичного кодав двоично-десятичный поступает кодадреса выбранного канала. Коды значений выбранного параметра и адресаканала через преобразователи 30 и 3155и дешифраторы 32 и 33 поступают нацифровые, индикаторы 34,На выход устройства подается адрес канала, подлежащего регулирова10 9 1644092 Составитель И, АлексеевТехРед Л.Сердюкова КоРРектоР И.Пожо Редактор О. Ррковецкая Заказ 1240 Тираж 487ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина, 101 с выходом генератора импульсов, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И,первый вход которого через элементНЕ соединен с выходом второго элемента ИЛИ и первым входом второгоэлемента И, выход которого подключенк стартовому входу аналого-цифровогопреобразователя, соединенного выходом,"Конец преобразования" со стробирующим входом блока индикации, а информационным входом - с выходом второгокоммутатора, информационные входыкоторого соединены с выходами блоковунификации группы, входы второго элемента ИЛИ соединены соответственнос выходами первой и второй схем сравнения, выходы каждого датчика параметров группы через соответствующийблок унификации группы соединены свходами уменьшаемого соответствующихвычитающих блоков группы, входы вычитаемого которых подключены к соответствующим выходам блока заданияноминальных значений параметров, авыходы вчитающих блоков группы соединены с соответствующими информационными входами первого коммутатора,отличающееся тем, что,с целью повышения быстродействия устройства, в него введены генераторлинейно изменяющегося напряжения,регистр сдвига, третий элемент ИЛИ,третий элемент И; группа блоков выделения модуля, а также группа схемсравнения, выходы которых подключенык соответствующим входам третьегоэлемента ИЛИ и к группе входов установки регистра сдвига, вход данныхкоторого подключен к шине логического нуля, выход переноса регистрасдвига соединен с вторыми входамипервого и второго элементов И и синверсным входом третьего элементаИ, первый прямой вход которого ивход сброса генератора линейно изменяющегося напряжения подключены кпрямому выходу триггера, инверсныйвыход которого соединен с входомзапуска генератора линейно изменяющегося напряжения, входом сброса первого счетчика и входом разрешения записи регистра сдвига, тактовый входуправления сдвигом которого, соединенсо счетным входом первого счетчикаи,выходом третьего элемента И, второй прямой вход которого подключен квыходу генератора импульсов, выходгенератора линейно изменяющегося напряжения подключен к первым входам группы схем сравнения, вторые входы которых подключены к выходам блоков выпеления модуля группы, соединенных входами с выходами вычитающих блоковгруппы, вход третьего элемента ИЛИподключен к входу сброса триггера.