Устройство для допускового контроля

Союз СоветскихСоцналнстнческнхРеспубкнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 11898390(23) Приоритет 6 05 В 23/02 6 06 Р 15/46 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 15,01,82, Бюллетень М 2 Дата опубликования описания 15. 01. 82(72) Авторы изобретения Г.Л.Баранов и В.Л,БарановМАТЕНПЖ" ЩЦИЧВ К.т;( "-. ВНИНЭТЕЮА Институт электродинамики АН Украинской(71)Заявители ина институт кибернетики АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ Изобретение относится к вычислительной технике и автоматизированному контролю и может быть использовано для контроля процессов в различных технологических объектах, например, в турбогенераторах электростанций.По основному авт. св. Р 771619 известно устройство для допускового контроля, содержашее генератор импульсов, подключенный первым выходом к первому входу первого элемента И, вторым выходом - к входу блока уставок, последовательно соединенные блок сравнения и блок индикации, а также сумматор, выход которого подключен ко воду динамического регистра, а вход через элемент ИЛИ - к выходу динамического регистра, и блок регистрации, входами подсоединенный к выходам динамического регистра, одновибратора и генератора импульсов соответственно, первый и второй триггеры, второй и третий элементы И, элемент задержки и распределитель импульсов, первые выходы которого соединены с соответствующими входами блокафсравнения, второй выход - с входом одновибратора и первым входом первого триггера, третий выход - с первым входом второго триггера, выход одновибратора соединен с третьимвходом блока сравнения, выход генера -тора импульсов подключен ко вторымвходам первого и второго триггерови через элемент задержки - ко второму входу сумматора, вторым выходомподсоединенного ко второму входу первого элемента И, выход которого соединен со входом распределителя, выходы блока уставок подключены соответственно к первым входам второго итретьего элементов И, второй входвторого элемента И соединен с выходом первого триггера, второй вход 15 третьего элемента И - с выходом второго триггера, выходывторого итретьего элементов И подключены ковторому и третьему входам элемента ИЛИ соответственноЯНедостатками этого устройства являются ограниченные функциональныевозможности, которые не позволяютконтролировать скорость измененияпроцесса при выходе его за пределыполя,цопуска и, как следствие, низкая достоверность контроля.Цель изобретения - повышение достоверности контроля.Указанная цель достигается тем,что устройство содержит второй эле 898390ьмент ИЛИ, шестой, седьмой и восьмой элементы И, реверсивный счетчик и третий триггер, счетный вход которого соединен со вторым выходом распределителя импульсов и с первым входом шестого элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу третьего триггера и первому входу седьмого элемента И, второй вход которого связан с выходом второго элемента ИЛИ и с первым входом восьмого элемента И, второй вхоц и выход которого подключен соответственно к прямому выходу третьего триггера и вычитающему входу реверсивного счетчика выход и вход сброса которого соединены с выходом блока регистрации и с выходом шестого элемента И суммирующий вход которого связан с выходом седьмого элемента И третьим входом соединенного а третьим входом восьмого элемента И и с выходом элемента задержки, а первый и второй входы второго элемента ИЛИ подключены к соответствующим выходам блока сравнения.На чертеже изображена структурная схема устройства для допускового контроля.Устройство для допускового контро" ля содержит одновибратор 1, генератор 2 импульсов, блок 3 уставок, блок 4 сравнения, блок 5 индикации,,гблок 6 регистрации, динамические ре" гистры 7, сумматор 8, распредели" -ель 9 и.1 пульсов, первый и второй триггоь. 10 н 11, элемент 12 задержки, ,. т.мент ИЛИ 13, первый, второй :т тр":ти. з:кменты И 14-16, второй элем;т И.:И 17, шестой, седьмойи во .;.у:й элементы И 18-20 реверсивн.: счетчик 21, третий триггер 22.Блок 1 сравнения содержит четверты 1 и пл:.:," элементы И. 23 и 24, и элема т НЕ.тс во для допуслового конт осля работает следующим образом.":.ератор 2 импульсов вырабатывает .о первому зыходу импульсы дей-" вук:%:,-: с ча тотой /и где и - количес "во;,э=ичных разрядов динамического р гитра 7, и по второму выходу - тактовые импульсы с частотой-ло, 3 уставок вырабатывает из тас.оных импульсов две последовател но .ти импульсов уставок, соответствующие нижней границе допуска Х ин полю допуска Х- Х , где Х- верх няВ ., в .н:;ца допуска. На первом выходе блока 3 уставок вырабатывается последовательный двоичный код неличины-Х , где- количество раз - рядов динамического регистра 7, На втором выходе блока 3 уставок генерируется последовательный двоичный код величинЫ 2 " - (Х -Х ) . Двоичные коды уставок 2 -Х н и 2 в (Х-Хн) поступают последовательно, начиная с 5 0 15 20 25 ЗО 40 50 55 оО младших разрядов, на первые входы элементов И 15 и и 16 соответственно,Работу устройства, функционирующего в непрерывном режиме генерации импульсов на выходах распределителя 9, рассмотрим, начиная с момента выработки на втором выходе распредЕ- лителя 9 выходного импульса, который, поступая на запускающий вход одновибратора 1 приводит его к срабатыванию и устанавливает триггер 10 в единичное состояние.Одновибратор 1 после срабатывания от запускающего импульса вырабатывает на выходе импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна величине входного аналогового сигнала Х.Триггер 10 после установки его в единичное состояние открывает элемент И 15. Двоичный код 2 -Х с первого выхода блока 3 уставок через элементы И 15 и ИЛИ 13 поступает на первый вход последовательного двоичного сумматора 8, на второй вход которого через элемент 12 задержки с первого вь 1 хода генератора 2 импульсов поступают импульсы, совпадающие с младшим разрядом двоичного кода, поступающего по его первому входу.Б результате суммирования сумматором 8 двоичный код 2 -Хувеличи. вается на единицу и новый двоичный код 2 -Хн+1 с первого выхода сумматора 8 записывается в динамический регистр 7.После прохождения двоичного кода 2 -Х через элемент И 15, триггер 10 сбрасывается в нулевое состояние импульсом с первого выхода генератора 2.После установки триггера 10 в нулевое состояние элемент И 15 закрывается и поступление двоичного кода 2 -Хк на второй вход элемента ИЛИ 13 прекращается.Двоичный код 2 -Х+1 с выхода динамического регистра 7 через элемент ИЛИ 13 поступает на первый вход сумматора 8, который увеличивает его на единицу, и результат суммирования 2 -Хн+2 записывается в динамический регистр 7.Так продолжается до тех пор пока динамический регистр 7 не переполняется. Это происходит спустя интервал времени Хп/ й после запуска одновибратора 1. В этом случае на втором выходе сумматора 8 появляется сигнал переноса из-го разряда, который через элемент И 14 проходит на вход распределителя 9 импульсов. Распределитель 9 импульсов пропускает входной импульс на свой третий выходи прекращает действие сигнала на первом выходе, который появился в момент генерации импульса на втором выходе распределителя 9.Таким образом,на одном первом выходе распределителя 9 вырабатывается сигнал, длительность которого равна Хци/Й и соответствует нижней границе допуска.Сигнал с первого выхода распределителя 9 импульсов поступает на первый вход элемента И 23,на второй вход которого подается инвертированный элементом НЕ 25 выходной сигнал одновибратора 1.Если контролируемый параметр Х О меньше нижней границы допуска Х, то длительность импульса на выходе однонибратора 1 меньше, чем длительность импульса на первом выходе распределителя 9. В этом случае на выходе элемента И 23 формируется им 15 пульсный сигнал длительностью (ХН -Х) и/Е, который, поступая в блок 5 индикации, приводит к срабатыванию элемента сигнализации о выходе контролируемого параметра Х за пределы 2 О нижней границы допуска, Если контролируемый параметр Х больше границы допуска Х, то выходной импульс одновибратора 1, длительность которого больше, чем длительность импуль сов на первом выходе распределителя 9, закрывает элемент И 23 с помощью элемента НЕ 25.После первого переполнения динамического регистра 7 сигнал переполне ния с выхода элемента И 14 появляется на третьем выходе распределителя 9 импульсов. Сигнал первого переполнения устананлинает триггер 11 в единичное состояние. Выходной сигнал 35 триггера 11 отпирает элемент И 16. Дноичный код 2 в (Х-Х) со второго выхода блока 3 уставок через элементы И 16, ИЛИ 13 поступает на первый вход сумматора 8 последовательно во времени, начиная с младшего разряда. После прохождения всех разрядов двоичного кода 2" в (Х-Хн) через элемент И 16 триггер 11 сбрасывается н нулевое состояние импульсом с первого выхода генератора 2. 45Двоичный счетчик, образованный соединением динамического регистра 7 с сумматором 8, выполняет счет импульсов младшего разряда, которые образуются с помощью элемента 12 за О держки, начиная с начального кода 2 -(ХВ-Хч). Спустя интервал времени (Х-Х) / после первого переполнения динамичес кого регистра 7 происходит его второе переполнение и на втором выходе сумматора 8 появляется сигнал переноса из и -го разряда, который через элемент И 14 проходит на вход рас- ( пределителя 9 импульсов. Второе переполнение динамического регистра 7 вызывает появление сигнала на другом первом ныходе распределителя 9 импульсов, который действует до следую щего переполнения динамического регистра 7.Если контролируемый параметр Х больше верхней границы допуска Х, то импульс на ныходе одновибратора 1 действует некоторое время после второго переполнения динамического регистра 7. Совпадение выходного импульса однонибратора 1 с импульсом на другом первом выходе распре-. делителя 9 выделяется элементом И 24, на выходе которого образуется импульс длительностью (Х-Х 8) и/Е. Выходной импульс элемента И 24, поступая в блок 5 индикации, приводит к срабатыванию элемента сигнализации о выходе контролируемого параметра за пределы верхней границы допуска,Если контролируемый параметр Х меньше верхней границы допуска Х, то элемент И 24 закрыт, так как импульс на выходе однонибратора 1 заканчивается раньше, чем начинает действовать импульс на другом первом выходе распределителя 9.После второго переполнения динамического регистра 7 сумматор 8 выполняет счет импульсов младшего разряда с нулевого начального кода. Поэтому третье переполнение динамического регистра 7 происходит спустя интервал времени 2 ь/Ф, Третье переполнение динамического регистра 7 прекращает действие сигнала на другом первом выходе распределителя 9 и приводит к генерации импульсов на его втором выходе.Импульс второго выхода распределителя 9 запускает однонибратор 1 и устанавливает триггер 10 в единич; ное состояние, Цикл работы устройства для допускового контроля повторится аналогично.Устройство дпя допускового контроля кроме качественных оценок парамет- ра контролируемого процесса ныполня" ет количественную регистрацию откло" нений от нижней и верхней границы допуска, Количественная оценка фик" сируется блоком б регистрации после окончания действия выходного импульса одновибратора 1 посредством считывания двоичного кода с выхода динамического регистра 7 по сиихрониэирующим сигналам генератора 2 импульсов.Если контролируемый параметр меньше нижней границы допуска, то в момент окончания выходного импульсаодновибратора 1 в динамическом регистре 7 содержится двоичный код 2" --(Х-Х), т.е. дополнительный код отрицательного отклонения контролируемого параметра от нижней границы допуска. Если контролируемый параметр больше верхней границы допуска, то в мо. мент окончания выходного импульса од" новибратора 1 в динамическом регист 898390ре 7 содержится двоичный код величины Х-Х, т.е. прямой код положительного отклонения контролируемого параметра от верхней границы допуска.Количественные оценки отклонений от верхней или нижней границ допуска фиксируются блоком 6 регистрации и могут быть зафиксированы на перфоленте (перфокарте); выведены на цифропечать, цифровую индикопию и выданы на управляющую вычислительную маши- р ну.Помимо качественного и количественного допускового контроля устройство также контролирует скорость изменения процесса при выходе контролируемого параметра за пределы допуска.Скорость изменения процесса контролируется устройством следующим образом,В момент генерации импульса на 2 О втором выходе распределителя 9, который запускает одновибратор 1, триггер 22 находится в нулевом состоянии и элемент И 18 открыт сигналом инверсного выхода триггера 22. 25Импульс второго выхода распределителя 9 происходит через элемент И 18 на шину сброса реверсивного счетчика 21, устанавливая его в нулевое состояние, и поступает также на счет О ный вход триггера 22, который переходит .э единичное состояние. В единичном состоянии триггер 22 сигналом инверсного выхода закрывает элементы И 18 и 19, открывает элемент И 20, 35 который:подключает вычитающий вход реверсивного счетчика 21 через элемент ИЛИ 17 к выходам блока 4 сравненияеЫсли контролируемый параметр вы О шел эа пределы поля допусков, например, эа верхнюю границу, то на выходе элемента И 24 блока 4 сравнения Формируется импульс длительностью (Х-Х)п/Й, который через элемент ИЛИ 17 действует на первом входе элемен- ф 5 та И 20 на третий вход которого через элемент 12 . задержки поступают импульсы первого выхода генератора 2, действующие с частотой 1/ . Следователь.о с первого выхода генератора 2 5 О импульсов через элемент 12 задержки и элемент И 20 на вычитающий вход реверсивного счетчика 21 поступает коЛичество импульсов, равное величине, отклонения (Х;-Х) в текущем 1-м 55 цикл" контроля. Реверсивный счетчик 21 преобразует -это количество импульсов в дополнительный код отрицательной величины - (Х;-Х).В следующем:, +1-м цикле контроля, Я который начинается в момент генерации импульса на втором выходе распределителя 9, начальное состояниереверсивного счетчика определяется дополнительным кодом величины 65(Х; -Хв) . Импульс второго выходараспределителя 8 в 1+1-м цикле навход шины сброса реверсивного счетчика 21 через элемент И 18 не проходит, так как элемент И 18 закрыт сигналом инверсного выхода триггера 22.Поступление импульса второго выхода распределителя 9 на счетный входтриггера 22 обеспечивает переход егоиз единичного состояния в нулевое кмоменту окончания действия этого импульса.В нулевом состоянии триггер 22открывает сигналом инверсного выходаэлементы И 18 и 19 и закрывает элемент И 20 сигналом прямого выхода,В этом случае элемент И 19 подключаетсуммирующий вход реверсивного счетчика 21 через элемент И 17 к выходамблока 4 сравнения. В 1+1-м цикле навыходе элемента И 24 блока 4 сравнения формируется импульс длительностью(Хл -Х)п/К, который через элементИЛЙ 17 поступает на второй вход элемента И 19, на третий вход которогос опорного выхода генератора 2 импульсов через элемент 12 задержкипоступают импульсы с частотой 1 / .Следовательно, с первого выхода генератора 2 импульсов через элемент 12задержки и элемент И 19 на суммирующий вход реверсивного счетчика 21поступает количество импульсов, рав,ное величине отклонения (Х-Хв) в1 И 81+1-м цикле контроля. Реверсивныйсчетчик 21 накапливает это количествоимпульсов, начиная с начального состояния - (Х-Хэ), В результате в реверсивном счетчике 21 устанавливаетсякод разности Х-Х;, которая пропорциональна скорости изменения параметра за цикл вычисления. Состояниесчетчика 21 считывается блоком б регистрации. Работа устройства в случаевыхода параметра эа пределы границыаналогична.Устройство для допускового контроля дополнительно к функциям качественного и количественного допускового контроля измеряет скорость изменения параметра при выходе его запределы поля допуска. Контроль заскоростью изменения параметра позволяет прогнозировать дальнейший процесс его изменения вне поля допускаи принимать своевренно решения длянормализации течения технологического процесса,формула изобретенияУстройство для допускового контроля по авт. св. Р 771619, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля устройство содержит второй элемент ИЛИ, шестой, седьмой и восьмой элементы И, реверсивный счетчик и третий триг898390 10 Составитель В.ДиановТехред М. Надь Корректор М. Шар Касар едак Тираж 907 1 ИИПИ Госуда по делам и 35, Москва, каэ 11 Подписное рственного комитета эобретений и открыти Ж, Раушская наб.,дФилиал ППППатент, г. Ужгород, ул. Проек 4 гер, счетный вход которого соединенсо вторым выходом распределителя импульсов и с первым входом шестогоэлемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу третьеготриггера и первому входу седьмогоэлемента И, второй вход которого связан с выходом второго элемента ИЛИи с первым входом восьмого элемента И, второй вход и выход которогоподключен к прямому выходу третьеготриггера и вычитающему входу реверсивного счетчика, выход и вход сброса которого соединены соответственно с входом блока регистрации и с выходом шестого элемента И, суммирующий,вход связан с выходом седьмого элемента И, третьим входом соединенного с третьим входом восьмого элемента И и с выходом элемента задержки,а первый и второй входы второгоэлемента ИЛИ подключены к соответствующим выходам блока сравнения.Источники информации,принятые во внимание гри экспертизе. 1. Авторское свидетельство СССРУ 771619,кл. С 05 В 23/02,1978 (прототип),