Устройство для автоматического контроля технологических параметров

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свез СфеетскихСфциалнстнчаскнкреснублни и 1930278(51) М. Кл. Я 05 В 23 Ю 2 с присоединением заявки М -6 Вударетееввнй кенвтет СССРй диан взабретеенв н етерытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЮ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГ ЧЕС КИХ ПАРАМЕТРОВ Изобретение относится к кснтрольноиэмерительной технике и может быть ио цшиьзоввно в автоматизированных системах управления технологическими процвссвми еИзвестно устройство цля контроля цвваметров, содержащее блок цвтчиков, коммутатор, аналогцифровой преобразо ваеель, вычислитель, блок индикации и блок памяти 1.Оцнвко это устройство имеет низкую точность контроля параметров, изменяющих свое значение во времени, так как контроль параметров, значения которых нвхоцятся в установленной зоне, проиэвоцится циклически и момент контроля не эцвнснт от динамических характеристик обьекта контроля. Возможный выход значений параметра из установленной эо ны в течение времени после контроля параметра и цо окончания контроля осгагвных параметров не обнаруживается.Наиболее близким к изобретению по мхнической сущности и достигаемому результату является система для автоматического контроля параметров, содержащее последовательно соединенные блок датчиков, коммутатор, цифровой преобра Ээоввтеж, вычислитель, блок анализа и блок инциквцни, причем вычислитель и ( блж анатетэа подключены к блоку памяти 121,Недостатком известного является ииэ кая цостоверность контроля параметров, регулируемых испааительным механизмом и изменяющихся во времени, что обуслсегвно необходймостью в течение времени цикла контроля измерять о заданной протрвмме все параметры, значения которых нахоцятся в установленной зоне, независимо от динамических характеристик обьекта контроля. В течение времена цикла контроля всех парвметрой, данный параметр после его контроля может изменить свое, значение твк, что выйцет ив установленной зоны. Оанако устройство не позволяет производить очередной ана двэ этого параметра ао окончания цикла.3 9302Бель изобретения - повышение цостоверности контроля технологических параметров за счет прогнозирования измененения состояния технологических параметрров. 5Поставленная цель достигается тем,что в устройство цля автоматическогоконтроля технологических параметров, содержащее блок датчиков, соединенный выхоцами с первыми вхоаами коммутатора, 1 Осоепиненного выходом через преобразователь с входом вычислителя, соединенногопервым выходом с первым вхоцом блокапамяти, подключенного первым выхоаомк первому вхоцу анализатора, второй вход 1которого соединен с вторым выходом вычислителя, первый и второй выходы - ссоответствующими первым и вторым входами блока индикации, введены таймер,блок приоритета, блок временных интервалов и блок коррекции, первый вход которого соединен с третьим выходом анализатора, а второй вход - с вторым выходом блока памяти, поцключенного вторым вхоцом к второму выходу анализатора, третьим входом - к третьему входу блока индикации, к выходу, блока приоритета и к второму входу коммутатора,четвертым входомк выходу блока коррекции и первому входу блока временныхинтервалов, второй вход которого соединен с третьим выходом блока памяти, авыход - с первым входом блока приоритета, соединенного вторым входом с выходом таймера, вход которого соеаиненс входной шиной устройства,На чертеже привеаена структурнаясхема устройства.Устройство содержит блок 1 датчиков, коммутатор 2, цифровой преобразователь 3, вычислитель 4, блок 5 памяти,40анализатор 6, блок 7 индикации, блок 8коррекции,. блок 9 временных интервалов,блок 10 приоритета, таймер 11 и входную шину 12,Блок 8 коррекции соцержит блок 13 фвычитания, блок 14 деления, блок 15 ум-.ножения, выходной регистр 16 и элемент17 задержки.Блок 9 временных интервалов содержит блок 18 вычитания, блок 19 деления Ои блок 20 умножения.Блок 10 приоритета соцержит по количеству технологических параметров элементы 21 совпадения, регистры 22, элементы 23 сравнения, выходные регистры24 и элемент 25 выборки.Устройство работает следующим обрезом. 78 4В исходном состоянии сигналы имеются только на выходах блока 1 датчиков. Величины их соответствуют значениям контролируемых с помощью блока 1 ааь- чиков технологических параметров. В блоке 5 памяти в соответственно выделенных для верхнего и нижнего уровней каждого технологического параметра ячейках памяти записана информация о преааварийноми аварийном значениях параметра, о постоянных величинах, характеризующих пинамику изменения параметра, а также информация о вкаюченйом или выключенном состоянии исполнительного механизма, предназначенного пля регулирования соответствующего технологического параметра, Регистры 22 обнулены. При подаче на входную шину 12 устройства сигнала "Пускф таймер 11 начинает отсчитывать текущее время, которое поступает на второй вход блока 10 приоритета. Так как в начале работы ре гистры 22 обнулены, то срабатывают все элементы 23 сравнения, по сигналам которых выходные регистры 24 одновременно выдают на элемент 25 выборки все номера параметров вместе с сигналами коррекции, которые поступают с вторых выхопов регистров 22. Так как регистры 22 обнулены, то сигналы коррекции имеют нулевой потенциал, Элемент 25 выборки выаает код наименьшего номера параметра с кодом сигнала коррекции, т.е. код номера первого параметра, который поступает на вторые вхоцы элементов 21 совпадения, на второй вход коммутатора 2 и третий вхоц блока 7 инпикации, а вместе с кодом сигнала коррекции на третий вход блока 5 памяти. Коммутатор 2 подключает к цифровому преобразователю 3 датчик первого параметра, а в блоке 5 памяти и в блоке 7 индикации поаготавливаются к работе соответствующие регистры памяти и ячейки индикацииБифровой преобразователь 3 для уменьшения влияния помех и сбоев фиксированное число раз преобразовывает сигнал с первого патчика в цифровой сигнал, поступавший на вход вычислителя 4, который определяет среднее значение параметра, исходя из выражения:-г, 5Х= - С Х., 1)О.1гце М 1 - среднее значение первого техноложческого параметра;- значение технологического,параметра при 1 -ом измерении;- число измерений.После определения Мвычислитель 4 выдает это значение в виае цифрового1 О 15 которая поступает через блок 8 коррекции на второй вхоц блока 20 умножения. Так как на третий вхоц блока 5 памяти поступил сигнал коррекции, равный нулю, то Х и постоянные величины, характеризующие цинамику изменения конт ролируемого параметра, через время зацержки поступают на блок 8 коррекции не с второго выхоца блока памяти 5, а с третьего выхоаа блока 5 памяти на второй вход блока 9 временных интервалов для вычисления временного интер;- вала. На второй вхоц блока 18 вычитачия поступает наибольшее возможное значение первого параметра А и Х1 1 ф гце происхоцит вычитание по модулю. На второй вхоц блока 19 целения поступает постоянная времени изменения первого параметра прн включенном исполнительном механизме 1 С выхоца блока 9 вычисления временных интервалов получается интервал времени, через который буцет ссуществляться очередной контроль первого параметра, который вычисляется по формуле; 20 25 35 40 Значение Ипоступает на первый вхоцблока 10 приоритета. Коц номера первого параметра, поступая на вторые входыэлементов 2 1 совпааения, открывает первый элемент 21 совпацения. ЗначениеИ.1 через первый элемент 21 совпааения записывается в первый реестр 22.С регистра 22 значение ь 1, поступаетна первый элемент 23 сравнения, гцесуммируется с текущим временем, псступающим с таймера 11. На этом цикл кон 5 930 сигнала на блок 6 анализа н в блок 5 памяти, гце оно запоминается. После прихода сигнала с вычислителя 4 происходит считывание информации с первого выхоца блока 5 памяти в блок 6 анализа о пред- аварийных Х 1 Н 1 И аварийных.К аь значеаниях контролируемого параметра по верхнему уровню.Блок 6.анализа сравнивает Х с ХПР 1 и М , Так как вначале работы значение контролируемого параметра находится ниже номинального значения, то .с второго выхода блока 6 анализа сигнал не псступает, что соответствует включенному исполнительному механизму. Оцновременно блок 6 анализа вырабатывает разностьХ,1 а+Х 1 РО= " " Х, И 78 6троля первого параметра заканчивается,Затем аналогичным образом контролируется второй, третий и т.ц. параметры аотех пор, пока таймер 11 не отсчитываетвремя, равное времени очерецного контроля 1-го параметра. Срабатывает, -,ыйэлемент 23 сравнения, соответствующийему выходной регистр 24 выцает коаномера 1 -го параметра вместе с сигналом коррекции, который равен ецинице,так как в-м регистре 22 записанкакой-то интервал времени. С выхоааэлемента 25 выборки коц номера 1 -гопараметра поступает на коммутатор 2,блок 7 инцикации, и на элементы 2 1совпадения, разрешая запись слепующего интервала времени в 1-й реестр 22.На третийвход блок 5 памяти поступает коц номера-го параметра вместес сигналом коррекции, который записывается в регистр, соответствующий этому параметру. Работа коммутатора 2,цифрового преобразователя 3, вычислителя 4, блока 5 памяти и блока 6анализа происхоцит аналогично. Приповторном контроле возможны ава случая: контролируемый параметр не аастигпрецаварийного значения пр, контролиаруемый параметр иахоаится в зоне ХВ первом случае с второго выхоцаблока 6 анализа сигнал не поступает, чтосоответствует включенному исполнительному механизму, а с третьего выхода наблок 8 коррекции поступает ьХ. На вто-,рой вхоц этого блока с второго выхоцаблока 5 памяти поступают величины, характеризующие цинамику изменения ксетсролируемого параметра при включенномисполнительном механизме, через времязадержки, выбранное больше времени срабатывания блока 6 анализа аля вычислриия новой постоьяной времени Ю. Наблок 13 вычитания поступают среанеезначение параметра, полученное в преаыаущем цикле контроля хи Х, гаепроисходит вычитание по модулю. На второй вхоц блока 15 умножения поступаетпостоянная времени изменения -го параметра. После вычисления новой но 3 д,стоянкой времени ь ., которая рассчитывается по формулеЬХ=С , (ЦХ -Хона с первого выхода блока 15 умножения поступает иа первый вход выхоцного регистра 16, куда с третьего выхопа блока 5 памяти поступает наибольшее возмож78 7 с9302 ное значение 1-го параметра А и сред;нее значение этого параметра У . Опновременно после вычисленияс второго выхода блока 15 умножения вйдается сигнал через элемент 17 задержки (время задержки больше времени записи Т 1 ) в1 выходной регистр 16 на третий вход, поя Которому новое значение 74 с этого регистра поступает на четвертый вход блока 5 памяти, где записывается на мес 46 то старого значения, и одновременно поступает вместе с другими величинами на блок 9 временных интервалов, где вычисляется интервал времени, через который производится очередной контроль -го 15 параметра, по формуле (3). Дальнейшая работа устройства аналогична описанному.Во втором случае с второго выхода блока 6 анализа выдается сигнал, по ко-Р торому, выключается исполнительный меЮханизм, включается ячейкасигнализации предаварийного значения-го параметра в блоке 7 индикации, и в блоке 5 памяти обнуляет ячейку, в которой был записан сигнал коррекции. Так как исполнительный механизм выключается и сигнал коррекции отсутствует, то величины, характеризующие динамику изменения контролируемого параметра щри выключенном исполнительном механизме, по-, ступают с третьего выхода блока 5 по- мяти на второй вход блока 9 временных интервалов, осуществляется вычисление интервала времени, через который производится очередной контроль, по формуле35 го предаварийного значения, то происходит включение исполнительного механизма и расчет интервала времени И ,после которого-й параметр достигает верхнего предаварийного значения и т.д.С первого выхода блока 6 анализа появляется сигнал в случае аварийного значения параметра и поступает на первый вход блока 7 индикации. Включается ячейка сигнализации аварийного значения. Исполнительный механизм ре гулирования контролируемого параметра выключается.В течение рассчитанного для параметра интервала времени контроль его не производится. Приоритет контроля параметров обеспечивается временем очередного контроля каждого параметра, а при их равенстве - порядковым номером параМетра с помощью элемента 25 выборки.,Таким образом, в процессе работы устройства постоянные величины ддя каждого параметра уточняются всякий раэ, когдаоказывается в области номинальнйх значений, за исключением первого цикла контроля и при юрекдючении исполнительного механизма. Это приводит к тому, что контролируемый технологический параметр всегда через рассчитываемые интервалы времени будет достигать области значений, лежащей между хн и х ц, в которой требуется переключение исполнительного механизма, что и позволяет повысить достоверность контроля.Устройство ддя автоматического контроля технологических параметров, содержащее блок датчиков, соединенный выходами с первыми входами коммутатора соединенного выходом через преобразователь с входом вычислителя, соединенного первым выходом с первым входом блока памяти, подключенного первым выходом к первому входу анализатора, второй вход которого соединен с вторым выходом вычислителя, первый и второй выходы - с соотвеь ствующими первым и вторым входами блока индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля,в него введены таймер, блок приоритета, блок временных интервалов и блок коррекции, первый вход которого соединен с третьим выходом анализатора, второй вход - с вторым выходом блоке памяти, подключенного вторым входом к второму выходу анализатора, третьим вхогде. В - наименьшее возможное значение 1- го параметра,,Г 36 анализа через блок 8 коррекции на блок 20 умножения.Этот интервал времени М 11 записывается в блоке 10 приоритета в со 3 ответствуюцяй регистр 22. После истече- о ния ЬФ.1вновь производится контроль-го параметра, Есле значение - го параметра находится в зоне номинальных значений, т,е, не дошло до нижнего пред- аварийного значения, производится корректировкаи новое значениезаписывается в блок 5 памяти. Если значение - го параметра достигает нижнеМ =,(Я 3 Формула изобретения, Раущская на дписнСР филиал ППП фПатентф, г, Ужгород,9 9302 дбМ ф к третьему входу блока индикации 1 а выходу блока приоритета и к второму входу коммутатора, четвертым входомк выходу блока коррекции н первому входу блока временных интервалов, второй вход которого соединен с третьим выходом блока памяти, а выход - с первым входом блока приоритета, подключенного вторым входом к выходу таймера, вход аказ 3470/б 3Тираж ВНИИПИ Государственн по делам изобретени 113035, Москва, Ж 378 10 которого соединен с входной шиной уст. ройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе 1. Авторское свидетельство СССР М 545973, кл. Я 05 В 23/02, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР Ь 631879, кл. 6 05 В, 23/02, 1978во ркиннчик Корректор С.Шекма