Устройство для централизованного контроля параметров

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 962864(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22 Заявлено 0901,81 (21) 3265533/18-24 1311 М. Кл. з 6 05 В 23/02 с присоединением заявки й 9 Государствеиный комитет СССР. ио делам изобретений и открытийОпубликовано 300982, Бюллетень Йо 36 Дата опубликования описания 300982 ГЮ,Н, Кочанов, В.А. Лернер и В.П. Иаксимоа .-,Н(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯПАРАМЕТРОВ Изобретение относится к автоматике и информационно-измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах .(ИИС) и информационно-вычислительных комплексах (ИВК) автоматизированныхсистем управления технологическими процессами (АСУ ТП).Известно устройство для централизованного контроля параметров, содержащее датчики, задатчики эталонных параметров и блок обработки результатов контроля (,1Недостатком данного устройства является низкая точность иэ-за погрешностей, вносимых измерительным каналом.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для централизованного контроля параметров, содержащее датчики, источник эталонных параметров, Функциональные преобразователи, коммутатор, аналого-циФровой преобразователь (АЦП), выход которого соединен с входом регистра памяти уставок и входом регистра результатов контроля, блок обработки результа-. .,тов контроля, блок управления, блоки индикации, регистрации и звуковой сигнализации, Устройство реализуеткомпенсационный способ измерения. Засчет формирования уставки с помощьюканала измерения устройство осуществляет компенсацию ошибок этогоканала при проведении сравнения значения контролируемого параметра сполем допуска. Суммарная ошибка 10 равна погрешности источника эталонных параметров 2 ).Недостатком известного устройстваявляется то, что в,нем не контролируется сопротивление изоляции датчиков, уменьшение которого приводитк увеличению погрешности измеренияпараметров..Цель изобретения - увеличениеполноты контроля.Указанная цель достигается тем,что в устройство для централизованного контроля параметров, содержащееблок преобразователей и блок управления, первый выход которого подключенчерез задатчик уставок к первому входу коммутатора, второй выход - к второму входу коммутатора, третий выход - к первому входу первого регистра, четвертый выход - к первомувходу второго регистра, 1 тятый вы- ЗО ход - к.первому входу блока обработ 962864ки результатов контроля, выходыкоторого оединены с входами блоков.регистрации, звуковой сигнализациии индикации соответственно, а второйи третий входы - с выходами первогои второго регистров соответственно,вторые входы которых подключены квыходу аналого-цифрового преобразователя, группа входов коммутатора является группой. входов устройства,введены блок контроля изоляции датчиков и переключатель, вход которогосоединен с шестым выходом блока управления, выход коммутатора через последовательно соединенные размыкающийконтакт переключателя и блок преобразователей подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, а череззамыкающий контакт переключатеря -к входу блока контроля изоляции,выход которого соединен с четвертымвхсдом блока обработки результатовконтроля.Блок управления содержит последовательно соединенные задающий генератор, Формирователь тактовых им пульсов, счетчик, дешифратор и элемент И, выход которого являетсятретьим выходом блока, второй выходФормирователя тактовых импульсов соединен с вторым входом элемента И ис четвертым выходом блока, третийвыход - с первым входом узла элементов И, выход счетчика является вторым выходом блока и соединен с вторым входом узла элементов И, выходкоторого является пятым выходом блока,шина питания положительного потенциала через .переменный резисторсоединена с шиной нулевого потенциала и с первым входом первого индикатора, а через замыкающий ключ - 40с шестым выходом блока и с входомвторого индикатора, подвижный кон. такт переменного резистора соединенс вторым входом первого индикатораи является первым входом блока. 45Блок обработки результатов контроля содержит элемент сравнения,входы которого являются вторым итретьим входами блока соответственно,выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которогоявляется четвертым входом блока, авыход соединен с первым входом узлавентилей, второй вход которого является первым входом блока, выходыэлемента ИЛИ и узла .вентилей являются соответствующими выходами блока.На Фиг. 1 изображена схема устройства; на Фиг, 2 - схема блокапреобразователей; на фиг. 3 - схемаблока обработки результатов контроля", на Фиг, 4 - схема блока управления,Устройство (фиг. 1) содержит дат-,чики 1, задатчик 2 уставок, коммутатор 3, блок 4 преобразователей, 65 аналого-цифровой преобразователь 5,первый и второй регистры 6 и 7, блок8 обработки результатов контроля, блоки 9 регистрации, 10 и.династии и 11 звуковой сигнализации, блок 12 управления, переключатель 13, его. размыкающий 14 и замыкающий 15 контакты, блок 16 контроля изоляции, резисторы 17-19, компаратор 20.Кроме того, устройство содержит усилитель 21 и узел 22 масштабирования (фиг. 2); элемент 23 сравнения, элемент ИЛИ 24 и узел 25 вентилей (фиг, 3); задающий генератор 26, формирователь 27 тактовых импульсов, счетчик 28, дешифратор 29, элемент И 30, узел 31 элементов И, замыкающий ключ 32, первый и второй индикаторы 33 и 34 и переменный резистор 35 (фиг, 4).Система централизованного контроля параметров имеет два режима работы - режим контроля парметров ирежим контроля изоляции, Выбор режима осуществляется блоком 12, по программе или вручную. При установлениирежима контроля параметров блок 12 подает команды на эадатчик 2, который формирует необходимое поле допуска в аналоговом коде. Значения сформированной устанки через коммутатор 3, контакт 15 и блок 4 поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 5, измеряются и записываются в. регистр 6. Далее блок 12 через коммутатор 3, контакт 15 ипреобразователь 4 поочередно подключает датчики 1 к аналого-цифровомупреобразователю 5, где происходитизмерение, результат которого записывается в регистр 7. После каждогоизмерения контролируемого параметра производится сравнение его с измеренным ранее полем допуска в блоке 8 и вывод результата на блоки 9-11. За счет. формирования уставки с помощью канала измерения в системе осуществляется компенсация ошибок этого каиала при проведении сравнения контролируемого параметра сполем допуска. Суммарная ошибка равна погрешности источника эталонныхпараметров, которая при современномразвитии техники может быть достаточно малой при ограниченных затратах для большинства физических величин.При установлении режима контроляизоляции выход коммутатора 3 отключается контактом 15 от входа преобразователя 5 и подключается контактом 14 на вход блока 16При уменьшении.сопротивления изоляции датчика, подключенного коммутатором к.блоку 16 и являющегося четвертым плечом измерительного моста этого блока, до величины меньшей допустимой с выхода компаратора 20 поступаетсигнал понижения изоляции на блок Я.В блоках 9-11 сигнализируется и регистрируется факт понижения изоляциис указанием адреса датчика; у которого обнаружена пониженная изоляция.Блок 4 может иметь различную техническую реализацию, в зависимостиот типа датчика, используемого участка его характеристики и т.д. НаФиг. 2 представлена схема блока группового Функционального преобразователя для случая, когда датчикамиявляются термоэлектрические термометры (термопары). Блок состоит изнормирующего усилителя 21 и узлал 2 масштабирования. Блок работаетследующим образом,Подлежащая измерению ЭДС термопары через коммутатор 3 (Фиг. 1)поступает на вход усилителя 21, гдеприводится к нормированному виду(О - 10 В) и затем подается на входблока 22, где в соответствии с гра 1дуировочной характеристикой датчикапреобразуется в напряжение, значение которого соответствует размерности температуры.С выхода блока 22 сигнал поступает на вход преобразователя 5 (фиг.1).Блок 8 работает следующим образом. В режиме контроля параметроврезультат измерения параметра датчика 1 выставляется в коде на одиниз входов элемента 23, на другойвход которого поступает код результата измерения параметра задатчика 2, записанный в регистре 6.Припревышении результата измерения паРаметра контролируемого датчика надрезультатом измерения параметра эталонного источника (уставной) на выходеэлемента 23 появляется сигналотклонения, который через элементИЛИ 24 ноступает на блок 11 и открывает вейтили узла 25 для прохождения кода адреса контролируемого датчика, поступающего от блока 12, Кодадреса проходит на блоки 9 регистрации и 10 индикации. В режиме контроля изоляции сигнал отклонения формируется на выходе компаратора 20и поступает на вход элемента ИЛИ 24.Сигнал отклонения проходит черезэлемент ИЛИ 24 и далее работа блокааналогична вышеописанному.Таким образом, в режиме контроляпараметров на блоки 9 регистрациии 10 индикации из блока 8 подаетсякод адреса датчика, параметр которого превышает уставку, а в режиме контроля изоляции - код адреса датчика,имеющего нарушенную изоляцию, Наблок 11 звуковой сигнализации в обоих режимах подается сигнал отклонения.Блок 12 работает следующим образом. Импульсы с выхода генератора 261 поступают на вход формирователя 27,представляющего собой, например,5-разрядный сдвиговый регистр, Нулевое состояние регистра является нейтральным. Первое состояние регистраявляется. 1-м тактом, меняющим состояние счетчика 28, 2-й такт используется как синхронизирующий для запуска аналого-цифрового преобразователя 5 (не показано).10 3-й такт со сдвигового регистрапоступает на вход записи регистра 7для записи в него результата измерения параметра контролируемого датчика. По 4-му такту код адреса 15 контролируемого датчика от счетчика28 через узел элементов И 31 поступает на вход блока 8 (фиг. 1), Кро.ме того, код адреса датчика поступает на управление ключами коммутатора3, а также на входы дешифратора 29,на выходе которого выделяется начальное состояние счетчика 28, прикотором в системе производится измерение параметра задатчика 2 (т.е.25 ФоРмиРование уставки). При этом3-й такт с выхода Формирователя 27через элемент И 30 проходит навход записи регистра 6 (фиг. 1).Ключом 32 оператор может подать 30 напряжение на обмотку реле, представляющего собой переключатель 13.При этом устройство перейдет в режимконтроля, изоляции, что отразитсяна индикаторе 34.В случае, если датчиками 1 в системе являются термоэлектрическиетермометры (термопары), то в качестве источника эталонных параметровможет служить прецизионный переменный резистор 5; .на котором опера тор может задавать желаемую уставку. При этом значение резистора 35фиксируется каким-либо (электрическим, электромеханическим и т.п,)индикатором 33 уставки.45 Отличительные признаки изобретения позволяют достигнуть увеличе-.ния полноты контроля, так как обеспечивают контроль дополнительногопараметра - сопротивления изоляции.50 Формула изобретения1. Устройство для централизованного контроля параметров, содержащееблок преобразователей и блок управления, первый выход которого подключен через задатчик уставок к первому входу коммутатора, второй выход - к второму входу коммутатора, 0 третий выход - к первому входупервого регистра, четвертый выходк первому входу второго регистра, пятый выход - к первомувходу блока обработки результа тов контроля, выходы которогосоединены с входами блоков регистрации, звуковой сигнализации и индикации соответственно, а второй и третий входы - с выходами первого ивторого регистров соответственно, вторые входы которых подключены к выходу аналого-цифрового преобразоателя, группа входов коммутаторавляется группой входов устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью увеличения полноты контроля, устройство содержит блок контроляизоляции датчиков и переключатель, вход которого соединен с шестым. выходом блока управления, выход коммутатора через последовательно соединенные размыкающий контакт переключателя и блок преобразователей подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, а через замыкающий контакт переключателя - к входу блока контроля изоляции, выход котоого соединен с четвертым входомока обработки результатов контроля.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит последовательно соединенные задающий генератор, формирователь тактовых импульсов, счетчик, дешифратор и элемент И, выход которого является третьимвыходом блока, второй выход формирователя тактовых импульсов соединен с " вторым входом элемента И и с четвертым выходом блока, третий вьЫодс первым входом узла .элементов И,выход счетчика является вторым выходом блока и соединен с вторым входом узла элементов И, выход которого является пятым выходом блока, шинапитания положительного потенциалачерез переменный резистор соединенас шиной нулевого потенциала и спервым входом первого индикатора, ачерез замыкающий ключ - с шестым.выходом блока и с входом второго ий 10 дикатора, подвижный контакт переменного резистора соединен с вторымвходом первого индикатора и является первым входом блока.3. Устройство по п.1, о т л и -15 ч а ю щ е е с я тем, что блок обработки результатов контроля содержитэлемент сравнения, входы которогоявляются вторым и третьим входамиблока соответственно, выход соеди 2 О нен с первым входом элемента ИЛИ,второй вход которого является четвертым входом блокаа выход соединен с первым входом узла вентилей,второй вход которого является пер 25 вым входом блока, выходы элементаИЛИ и узла вентилей являются соответствующими выходами блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы. М., фЭнергия",1974, с. 206.2, Авторское свидетельство СССР9 607190, кл, 6 05 В 23/02, 1975 (прототип).962864 г.2 Составитель А, КузнецовПилипенко Техред Е.Харитончик КорректорС. Шекмар Редант аказ 750 Ул, Проектная Филиал ППП. фПатент" Ужг 65 Тир ВНИИПИ ГосУДаРпо делам и 13035, Москва 914 венного бретени35, Рауш комитета и открыткая иаб Подписи СССР ий д, 4/5