Многоточечное регистрирующее устройство

ОПИСАНИЕ ц , Б , и 8328 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 0610,77 (21) 2530060/18-10 (51) М. КЛ. с присоединением заявки йо С 01 0 9/32(53) УДК 681. 32711(088 8) Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(23) Приоритет Опубликовано 30,10,81, Бюллетень М 40Дата опубликования описания 30.10.81 72) Авторы изобретения Л.Р. Фрейдель, Ю.А. Ларионов, Л.Д. Ни В.Н. Капорулин 71) Заявитель 54) МНОГОТОЧЕЧНОЕ РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОИСТВ 5 Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для многоканальной регистрации измеряемых параметров в системах центра" лизованного контроля.Известно многоточечное регистрирующее устройство, содержащее компенсационную измерительную схему, к которои посредством многоточечного пе" реключателя осуществляется поочередное подключение датчиков с последующей индикацией и печатью результатов измерения 13 .Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее ком-. мутатор датчиков, выход которого соединен со входом следящей системы,вал .реверсивного двигателя которой связан с кареткой печатающего механизма, шаговый двигатель, вал которого связан с механизмом каретки, коммутатор шагового двигателя, генератор импульсов, дешифратор, ключи выбора регистрируеьых параметров, логические эле" мент ИЛИ и И, блок управления шаговым двигателем и преобразователь угла поворота в цифровой и числоимпульсный коды, механически связаннрй с валом шагового двигателя, причем вюсоды дешифратора соединены с управлявщими входами коммутатора датчикови через ключи выбора регистрируеьвахпараметров соединены со входами логического элемента ИЛИ, выход которогосоединен с одним из входов логического элемента И, при этом выход генератора импульсов соединен со входом бло-"ка управления шаговым двигателем,второй вход которого соединен с выходом логического элемента И, а выходы блока управления шаговым двигателем соединены со входами коммутатора шагового двигателя 23.В известных устройствах управление коммутацией входных сигналов ирегистрацией их параметров осуществляется с помощью медленнодействующихэлектромеханических устройств. Управление от электромеханических уст- О ройств предопределяет относительнонизкое быстродействие коммутаторавходных сигналов, т.е. низкую частоту обегания контролируемых параметров. Поэтому рассматриваеьое приборы 5 не удовлетворяют растущим требованиям проьышленностй в тех случаях,ког"да требуется контролировать и .регулировать быстропротекающие процессы,.например, при регулировании давления, 30 расхода, при управлении большими мов 877328ностями в теплоэнергетике, на транспорте и др.Кроме того, недостатком управленияот электромеханических узлов является снижение эксплуатационной надежности приборов, как средств контроляи регулирования. Такие электромеханические узлы и детали как двигатели,печатающие механизмы, редукторы, подшипники и др. требуют проведения регламентных работ, кроме того, необходимо производить заправку красящими веществами, диаграммной лентой и др.Указанные дедостатки препятствуютшикорому применению известных приборов для контроля, сигнализации и регулирования ответственных параметров 15технологических процессов, так какприводят к недопустимым перерывамв работе прибора, а следовательно вработе входного коммутатора и другихсвязанных с ним задающих, сигнали Озирующих и регулирующих устройств.Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности контроля параметров входных сигналов.Укаэанная цель достигается тем,что в предлагаемое устройство введены устройство сравнения кодов, блокуправления коммутацией датчиков иустро 9 ство выборки-хранения, приэтом выходы преобразователя угла поворота с цифровым кодом соединены совходами устройства сравнения кодов,другие входы которого соединены свыходами блока управления коммутацией датчиков и входами дешифратора,авыход - со вторым входом логического З 5элемента И, причем выход преобразователя угла поворота с числоимпульснымкодом соединен с третьим входом блока управления шаговым двигателем, авыход логического элемента И соеди Онен со входом устройства выборкихранения, второй вход которого соединен с выходом коммутатора датчиков,а выход - со входом следящей системы.На чертеже представлена стРуктурная схема предлагаемого прибора.Входные сигналы от датчиков 1,2п через коммутатор 3 и устройство 4 выборки-хранения поступают навход следящей системы, состоящей изусилителя 5, реверсивного двигателя6 и схемы 7 уравновешивания. Вал двигателя 6 механически связан с движком реохорда и печатающей кареткой8. Механизм печатающей каретки управляется осью 9, которая механически связана с валом шагового двигателя 10 и кодовым диском преобразователя 11 угла поворота вала шаговогодвигателя в цифровой и числоимпульсный коды. Механизм печатающей каретки обеспечивает вращение печатающего колеса каретки с пуансонами в виде цифр и точек при вращении оси 9в одном направлении и прижатие печатающего колеса каретки к диаграммной ленте прибора при реверсированиинаправления вращения оси 9.Кодовая комбинация с выходных шин преобразователя 11 поступает на входы устройства 12 сравнения кодов. На другие входы устройства 12 .и на входы дешифратора 13 поступает код с выходных шин блока 14 управления коммутацией, Выходы дешифратора 13 подключены к управляющим входам коммутатора 3, С выхода 15 коммутатора 3 сигналы датчиков последовательно поступают на сигнализирующие и регулирующие устройства прибора. Выходной сигнал коммутатора 3 поступает также на один из входов устройства 4 выборки-хранения, выходное напряжение которого подается на вход следящей системы. На второй управляющий вход устройства 4 и на один из входов блока 16 управления шаговым двигателем поступают импульсы с выхода логичес" кого элемента И 17. На второй и третий входы блока 16 управления поступают импульсы с выхода генератора 18 импульсов и с выхода 19 преобразователя 11 соответственно, а выходные импульсы блока 16 поступают либо на инвертирующий, либо на неинвертирующий входы коммутатора 20 шагового двигателя 10. На входы логического . элемента И 17 подаются выходные сигналы устройства 12 сравнения кодов и логического элемента ИЛИ 21, на входы которого через ключи 22 выбора регистрируемых параметров поступают выходные сигналы дешифратора 13.Прибор работает следующим образом.При включении прибора схема на-. чальной установки (не показана) обеспечивает поступление импульса генератора 18 на неинвертирующий вход коммутатора 20 и, вследствие этого, начинается вращение шагового двигателя 10, вращение связанного с ним кодового диска преобразователя 11 угла поворота в цифровой и числоимпульсный коды и печатающего колеса каретки 8, Кодовый. диск преобразователя 11 при начальной настройке устанавливается относительно печатающего колеса каретки 8 таким образом, что импульсы на выходе 19 преобразователя 11 появляются при вращении диска в те моменты времени, когда пуансоны печатающего колеса устанавливаются вертикально над диаграммной лентой прибора, т.в. в те моменты, когда каретка подготовлена к печати.Одновременно со сменой кодовых комбинаций при вращении диска преобразователя 11 происходит изменение кода на выходе блока 14 управления коммутацией. В связи с тем, что блок 14 управления является электронным устройством, не содержащим механических узлов, частота 1 изменения кода на его выходе может, по крайней мере, на порядок превышать частоту Г изменения кода на выходе преобразователя 11.В устройстве 12 происходит сравнение кодов преобразователя 11 и блока 14 управления. Если выполняется условие 1. , 1 . и, где и - число контролируемых датчиков, то за время каждого оборота кодового диска будет иметь место последовательные во времени совпадения сравниваемых кодов для каждой кодовой комбинации на выходе преобразователя 11. В момент совпадения кодов на выходе устройства 12 и на одном из входов элемента И 17 возникает логическая "1 ф. В этот же момент времени на одной из выходных шин дешифратора 13 присутствует 15 логическая "1 ф и сигнал одного из датчиков с выхода 15 коммутатора 3 проходит на сигнализирующие и регулирующие устройства прибора.Если параметр этого датчика под лежит регистрации, то соответствующий ключ 22 устанавливается оператором в замкнутое состояние. Поэтому в момент совпадения сравниваемых кодов, на выходе элемента ИЛИ 21 и, 25 следовательно, на выходе элемента И 17 такие появляется логическая "1". После поступления логической "1" с выхода элемента 17 на вход блока управления, последний с помощью триггерной схемы не показана, так как входит в состав блока 16 управления) подготавливает реверс шагового двигателя. Одновременно с этим логическая "1" на выходе элемента И 17 обес 35 печивает подключение к входу устройства 4 выборки-хранения выходного сигнала коммутатора 3.В связи с тем, что в рассматриваемый момент времени коды на выходе де- шифратора 13 и на выходе преобразова теля 11 совпадают, на вход устройства выборки-хранения через коммутатор 3 поступает сигнал от датчика, номер которого определяется цифрой соответствующего пуансона печатающего колеса. После подключения этого датчика на вход устройства 4, на выходе последнего быстро устанавливается выходной сигнал, пропорциональный величине выходного сигнала датчика и пос тупающий на вход следящей системы прибора.Затем происходит переход к следующему коду на выходе блока 14 управления, в то время как код на выходе преобразователя 11 остается пока неизменным. Совпадение кодов нарушается, на выходе устройства 12 возникает логический, нуль, а на выходе 15 коммутатора 3 возникает сигнал следующего контролируемого датчика. 60Однако как только на входе устройства выборки-хранения появляется логический "0", это устройство отключается от выхода коммутатора 3 и сигнал на его выходе остается пропор циональным сигналу регистрируемогодатчика и не изменяется до моментаследующего совпадения сравниваемыхкодов,После поступления сигнала навход следящей системы начинается про.цесс ее уравновешивания. Одновремен"но с этим процессом продолжается вращение кодового диска преобразователя11 и вращение печатающего колеса каретки 8. Это вращение происходит дотого момента времени, когда на выходе 19 преобразователя 11 возникаетимпульсный сигнал. В результате действия этого сигнала, поступающего натретий вход блока 16 управления импульсы от генератора 18 начинают поступать на инвертирующий вход коммута.тора 20, направление вращения шагового двигателя 10 поэтому реверсируется и, после уравновешивания следящей системы, печатающее колесо.прижимается к диаграммной ленте, отпечатывая точку и номер датчика.После выдержки времени (устанавливаемой при настройке блока 16 управления) обеспечивающей качественнуюпечать, шаговый двигатель вновь реверсируется, кодовый диск и печатаю-щее колесо переходят к следующей кодовой комбинации и к пуансону со следующей цифрой соответственно.Далее происходят процессы, аналогичные рассмотренным выше, в результате которых осуществляется последо-.вательная регистрация параметров всехдатчиков, затем при новом обороте кодового диска преобразователя 11 циклрегистрации датчиков повторяетсяи т.д.Выборочная регистрация параметрОВдатчиков в предлагаемом приборе осуществляется путем размыкания соотвбФствующих ключей 22, Если, например,параметр второго датчика не подлежитрегистрации, то оператором размыкается тот ключ, который соединен с шинойдешифратора, подключающей второй датчик к выходу коммутатора 3. В этомслучае на выходе элемента ИЛИ 21 втечение всего времени передачи информации с датчика 2 будет присутствовать логический "0" и, как следствиеэтого, реверс шагового двигателя ирегистрация не произойдет.В предлагаемом приборе одновременно с регистрацией значений входныхсигналов датчиков происходит обегание датчиков с помощью коммутатора 3и передача их выходных сигналов с выхода 15 на сигнализирующие и регулирующие устройства прибора. Частотаобегания датчиков превышает частотурегистрации их параметров на несколько порядков. Это обстоятельство обеспечивает существенные преимуществапредлагаемого прибора относительноизвестных приборов, в которых увеЛИчение частоты обегания датчиков огра877328 81вым двигателем и преобразователь уг"ла поворота в цифровой и числоимпульсный коды, механически связанныйс валом шагового двигателя, причемвыходы дешифратора соединены с управляющими входами коммутатора датчикови через ключи выбора регистрируемыхпараметров соединены со входами логического элемента ИЛИ, выход которогосоединен,с.одним из входов логического элемента И, при этом выход генератора импульсов соединен со входомблока управления шаговым двигателем,второй вход .которого соединен с выходом логического элемента И, а выходы блока управления шаговым двигате 15 лем соединены со входами коммутаторашагового, двигателя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности контроля параметров входных сигналов,20 в него введены устройство сравнениякодов, .блок управления коммутациейдатчиков.и устройство выборки-хранения, при этом выходы преобразователя угла поворота с цифровым кодомсоединены. со входами устройства сравнения кодов,. другие входы которогосоединены с выходами блока управления коммутацией датчиков.и входамидешифратора, а выход - со вторымвходом .логического элемента И, причем выход преобразователя угла поворота с числоимпульсным кодом соединен с третьим входом блока управления шаговым двигателем, а выход логического элемента Исоединен, совходом, устройства выборки-хранения,второй вход которого соединен с выхо"дом коммутатора датчиков, а выход -со входом следящей системы. формула изобретения ничивается инерционностью электромеханических устройств, двигателя, пе.- чатающего механизма и временем установления следящей систеьы.В предлагаемом приборе частота обегания датчиков задается электронным блоком управления коммутацией,.и, как следствие этого, может превышать частоту опроса датчиков по сравнению с известными устройствами на несколько порядков. Увеличение частоты опроса датчиков обеспечивает Павышение быстродействия, надежности.и. точности прибора при осуществлении .им функций измерений; контроля, сигнализации и регулированияДругим существенным преимуществом предлагаемого прибора по сравнению с иэввстными является его повышенная надежность как средства. измерений, контроля, сигнализации и регулирова ния за счет того, что перечисленные выше функции в предлагаемом приборе осуществляется электронными устройствами без использования:электромеханических узлов.Увеличение быстродействияк надежности обесйечит широкое применение для измерений, контроля, регулирования и управления ответственными параметрами быстропротекающих технологических процессов в .промышленности, а также при обработке больших массивов измерительной информациипри проведении научных исследований. Многоточечное регистрирующее уст" ройство, содержащее коммутатор датчиков, выход которого.соединен со входом следящей системы, вал реверсивного двигателя которой связан с кареткой печатающего механизма, шаго- вый двигатель,. вал которого связан с механизмом.каретки, коммутатор.шагового двигателя, генератор импуль". сов, дешифратор, ключи выбора регист.рируемых параметров, логические, эле" менты ИЛИ и И, блок Управления шаго" 40 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Государственная система промышленных преоборов и средств автоматизации,. Каталог, т. 3, вып. 5,ЦНИИТЭИ45 приборостроейия, М., 1975.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке .9 2519135/18-10,кл. О 01 О 9/32,. 1977 (прототипп).