Устройство для допускового контроля

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 131178 (21) 268 3265/18-24 51)м КзС 05 В 23/02 С 06 Р 15/46 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Г. Л. Баранов, В. Л. Баранов и Г. Г. Счастливый Институт электродинамики АН Украинской ССРи Институт кибернетики АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ г 1Изобретение относится к нычисли,тельной технике и технике автоматизированного контроля, может быть использовано для контроля процессов н различных технологических объектах, 5 например в турбогенераторах электростанций.Известны цифровые устройства для допускового контроля Ц,2), содержащие аналого-цифровой преобразователь 1 О блок уставок, логический блок и блок сигнализации.Недостатком этих устройств является их сложность, обусловленная наличием аналого-цифрового преобразователя, требующего значительных аппаратур ных затрат.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для допусконого контроля 30 3, содержащее генератор импульсов, подключенный первым ныходом к перво-. му входу первого элемента И, нторым выходом - к входу блока уставок, последовательно соединенные блок срав 25 нения и блок индикации, а также сумматор, выход которого подключен ко входу динамического регистра, а вход через элемент ИЛИ - к выходу динамического регистра, и блок регистрации,30 входами подсоединенный к выходам динамического регистра, однонибратора и генератора импульсон соответственно.Недостатком устройства-прототипа является его сложность.Цель изобретения - упрощение устройстна.Укаэанная цель достигается тем, что в устройство введены первый и вто рой триггеры, второй и третий элементы И, элемент задержки и распределитель импульсон. Первые выходы распределителя соединены с соответстнующими входами блока сравнения, второй выход - с входом одновибратора и первым входом перного триггера, третий выход - с первым входом второго триггера. Выход одновибратора соединен с третьим входом блока сравнения, выход генератора импульсов подключен ко вторым входам первого и второго триггеров и через элемент задержки - ко второму входу сумматора. Вторым выходом сумматор: подсоединен ко второму входу первого элемента И, выход которого соединен со входом распределителя. Выходы блока установок подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с771619 выходом первого триггера, второй вход третьего элемента И - с выходом второго триггера, выходы второго и треть-. его элементов И подключены ко второму и третьему, входам элемента ИЛИ соответственно.Такое влияние в устройство для до" пускового контроля распределителя импульсов, двух триггеров, двух элементов И и элемента задержки позволяет реализовать устройство на одном последовательном сумматоре и одном дина- Н мическом регистре, затраты оборудования на реализацию которых не зависят от количества разрядов, и этим достичь цели изобретения.На чертеже представлена структур ная схема предложенного устройства.Устройство для допускового контро ля содержит одновибратор 1, генератор 2 импульсов, блок уставок 3Р лок сравнения 4, блок ийдикации 1,Я блок регистрации б,. динамический ре. гистр 7, сумматор 8, распределитель 9 импульсов, два триггера 10 и 11 элемент задержки 12, элемент ИЛИ 13, первый, второй и третий элементы И 14 - 16. Блок сравнения 4 содержит 1 четвертый и пятый элементы И 17 и 18 и элемент НЕ 19.Устройство для допускового контро". ля работает следующим образом. Генератор 2 вырабатывает по одному выхо- фду импульсы, действующие с частотой Е/И, где И - количество двоичных разрядов динамического регистра 7, и по другому выходу-тактовые импульсы счастотой 1 . 35Блок 3 вырабатывает из тактовых им. пульсов две последовательности импульсов уставок, соответствующих . нижней границе допуска Хн и полю допуска (ХВ - Хн ), где ХВ - верхняя 4 ц граница допуска. На первом выходе блока 3 вырабатывается последовательный двоичный код величины 2 - Хн, гдеИ - количество разрядов динамического регистра 7. На втором выходе блока3 генерируется последовательный двоичный код величины 2" - ( ХВ- Хн ). ,Двоичные коды уставок 2" - ХВ и 2"( Хв" Хн ) поступают последовательно, начиная с младших разрядов, навходы элементов И 15 и И 16 соответст-фвенно Работу устройства в непрерывном режиме генерации импульсов на выходах распределителя 9, рассмэтрим, начинаяс момента выработки на выходе распре" делителя 9 импульса, который, посту" пая на. запускающий вход одновибратора 1, приводит к его срабатыванию и устанавливает триггер 10 в единичное состояние. ФРОдновибратор 1 после срабатывания от запускающего импульса вырабатывает на выходе импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна величине входного сигнала ХМ Триггер 10 после установки его в единичное состояние открывает элемент И 15. Двоичный. код 2 " - Хи с первого выхода блока уставок 3 через элементы И 15 и. ИЛИ 13 поступает на один вход последовательного двоичного сумматора 8, на другой вход которого через, элемент задержки 12 с первого выхода генератора 2 поступают импу,пьсы, совпадающие с младшим разрядом двоичного кода, поступающего по его первому входу.В результате суммирования сумматором 8 двоичный код 2 - Хн увеличиваИется на единицу и новый двоичный код (2 - Хн ) + 1 с первого выхода суммаИтора 8 запишется в динамический регистр 7.ИПосле прохождения двоичного кода (2 - АН ) через элемент И 15 триггер 10 срабатывает в нулевое состояние импульсом с первого выхода генератора 2.После установки триггера 10 в нуле все состояние элемент И 15 закрывается и поступление двоичного кода (2" Хк) на второй вход элемента ИЛИ 13 прекращается.Двоичный код (2 - МН ) + 1 с выхода динамического регистра 7 через эле. Мент ИЛИ 13 поступает на первый вход сумматора 8, который увеличивает его на единицу, и результат суммированияИ(2 -Хн) + 2 записывается в динамический регистр 7Так будет продолжаться до тех пор, пока динамический регистр 7 не переполнится. Это произойдет спустя интервал времени Ь / после запуска одновибратора 1. В этом случае на втором выходе сумматора 8 появится сигнал переноса из й -го разряда, который через флемент И 14 пройдет на вход распределителя 9 импульсов. Распределитель импульсов пропускает входной импульс на свой третий выход и прекращает действие сигнала на одном из первых выходов, который появйлся в момент генерации импульса на втором выходе распределителя 9. Таким образом, на од-, ном из первых выходов распределителя 9 импульсов вырабатывается сигнал, длительность которого равна И / т и соответствует нижней границе допускаеСигнал с первого выхода распределителя 9 импульсов поступает на первый вход элемента И 17, на второйвход которого подается инвертированный элементом НЕ 19 выходной сигнал одновибратора 1. Если контролируемый параметр Х меньше нижней границы допуска Хн, то длительность импульсана выходе одновибратора 1 будет меньше, чем длительность импульса на первом выходе распределителя 9. В этомслучае на выходе элемента И 17 сформируется импульсный сигнал длительностью ( Хн - Х) И/, который, посту 771619пая в блок 5, приведет к срабатынанию индикатора, Фиксирующей выход контролируемого параметра Х за преде. лы нижней границы допуска. Если конт ролируемый параметр Х больше нижней границы допуска )(н, то выходной импульс одновибратора 1, длительность которого будет. больше, чем длительность импульса на первом выходе распределителя 9, закроет элемент И 17 с помощью элемента НЕ 19.После первого переполнения динамического регистра 7 сигнал переполнения с выхода элемента И 14 появится на третьем выходе распределителя импульсов 9. Сигнал первого переполнения устанавливает триггер 11 в единич ное состояние.Триггер 11 единичным выходом отпирает элемент И 16. Двоичный код 2 - ( ХВ - Хч) со второго выхода блока устанок 3 через элементы И 16, 20 ИЛИ 13 поступает на первый вход сумматора 8 последовательно во времени, начиная с младшего разряда. После прохождения всех разрядов двоичного кода 2" - ( (В- МН) через элемент И 16 триггер 11 сбрасывается н нулевое состояние импульсом с пернаго выхода генератора 2.Двоичный счетчик, образованный соединением динамического регистра 7 с сумматором 8, выполняет счет импульсов младшего разряда, которые образуются с помощью элемента задержки 12, начиная с начального кода 2 " - ( ХВ - )(н) .35Спустя интервал времени (ХВ - Хн)ъ т.И/ после первого переполнения динамического регистра 7 произойдет его второе переполнение и на выходе сумматора 8 появится сигнал переноса из й-го разряда, который через элемент 40 И 14 пройдет на вход распределителя импульсов 9. Второе переполнение динамического регистра 7 вызовет появле ние сигнала на другом первом ныходе распределителя импульсов 9, который будет действовать до следующего переполнения динамического регистра 7.Если контролируемый параметр Х больше верхней границы допуска ХВ, то импульс на выходе однонибратора 1 будет действовать некоторое время пос ле второго переполнения динамического регистра 7. Совпадение задней части выходного импульса одновибратора 1 с передней частью импульса на другом (первом выходе распределителя 9 выделяется элементом И 18, на выходе которого образуется импульс длительностью (х - хв ) и/т. Выходной импульс элемента И 18, поступая и блок 5, приводит к к срабатыванию индикатора,фиксирую щего выход контролируемого параметра за пределы верхней границы допуска.Если контролируемый параметр Х меньше верхней границы допуска Х, то элемент И 18 будет закрыт, так как. 65 импуЛьб на выходе одновибратора 1 закончится раньше, чем начнет действовать импульс на выходе распределителя9.После второго переполнения динамического регистра 7 сумматор 8 выполня.ет счет импульсов младшего разряда снулевого начального кода. Поэтомутретье переполнение динамическогорегистра 7 произойдет спустя интервалвремени -2 и/К, Третье переполнениединамического регистра 7 прекратитдействие сигнала на втором выходе распределителя 9 и приведет к генерацииимпульса на его втором выходе.Импульс со второго выхода распределителя 9 запускает однонибратор 1 иустанавливает триггер 10 н единичноесостояние. Цикл работы устройства длядопускового контроля повторится анало.гичным образом.Устройство для допусконого контроля, кроме качественных оценок контролируемого параметра, выполняет количественную регистрацию отклонений отнижней и верхней границ допуска.Количественная оценка фиксируетсяблоком регистрации 6 после окончаниядействия выходного импульса однонибратора 1 посредством считывания двоич.ного кода с выхода динамическогорегистра 7 по синхронизирукщим сигналам генератора импульсов 2,Если контролируемый параметр меньше нижней границы допуска, то в моментокончания выходного импульса одновиб"ратора 1 н динамическом регистре 7 содержится дноичный код 21 - (Хн - Х ),т,е. дополнительный код отрицательного отклонения контролируемого параметра от нижней границы допуска.Если контролируемый параметр большеверхней границы допуска, то н моментокончания выходного импульса одновибратора 1 в,цинамическом регистре 7содержится двоичный код величины ХХВ, т.е. прямой код положительногоотклонения контролируемого параметра от верхней границы допуска.Количественные оценки отклоненийот верхней или нижней границы допуска Фиксируются блоком регистрации 6и могут быть зафиксированы на перфо"ленте (перфокарте), выведены на цифро.печать, цифровую индикацию и выданына управляющую вычислительную машину.Технические преимущества предложенного устройства для допусконогоконтроля заключается н простоте реа"лизации. Динамический регистр можетбыть реалиэонан на регистре сдвигаили на линии задержки (например,магнитострикционной или ультразнуко"ной) . В случае реализации устройствадля допускового контроля на линии задержки затраты оборудования не зависятот количества разрядов О, так как приизменении меняется только время за-,держки либо частота генератора импульсов. В отличие от прототипа, который требует для реализации допускового контроля двух И -разрядных счетчиков, в предложенном устройстве используетсятолько один счетчик, собранный на динамическом регистре и последова 5 тельном сумматоре, затраты оборудования на реализацию которого,не зависят от количества разрядов.формула изобретенияустройство для допускового контроля, содержащее генератор импульсов, подключенный первым выходом к первому 15 входу первого элемента И, вторым вы-. ходом - к входу блока уставок, последовательно соединенные блок сравнения и блок индикации, а также сумматор, выход которого подключен ко вхо- Щ ду динамического регистра, а вход- через элемент ИЛИ к выходу динамичесКого регистра, и блок регистрации, входами подсоединенный к выходам динамического регистра, одновибратора, ге-д генератора импульсов соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит первый и второй триггеры, второй и третий элементы И, элемент задержки и распределитель импульсов, первые выходы которого соединены с соответствующими входами блока сравнения, второй выход - с входом одновибратора и первым входом первого триггера, третий выход - с первым входом второго триггера, выход одновибратора сое нен с третьим входом блока сравнения,едивыход генератора импульсов подключен ко вторым входам первого и второго триггеров и через элемент задержки,.- ко второму входу сумматора, вторым выходам подсоединенного ко второму- входу первого элемента И, выход которого соединен со входом распределителя, выходы блока уставок подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого триггера, второй вход. третьего элемента И - с выходом второго триггера, выходы второго и третьего элементов И подключены ко второму и третьему входам элемента ИЛИ со- ответственно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 231838, кл. С 06 Г 15/46, 1 969.2Авторское свидетельство СССР9 329528, кл, 6 06 Р 15/46, 1971,3. Основы построения автоматизированных систем контроля сложныхобъектовпод ред. П.И.Кузнецова,М.Э., 1969, с. 342-343 (прототип).илиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул ектная Редактор Т.Орловская Подписномитета СССРткрытнйкая наб., д. 4/