Регистратор предельных значений параметров

(39) (И) МЮ 05 В 23 02 ГОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Новые электронные приборыи устройства, Материалы конференции,,М Московский дом научно-технической пропаганды им, Ф,Э,Дзержинского,1980 с, 165-17,1,2, Кубель Р Трюльч К -Л , Витков Г, Непрерывный контроль за системой управления и регулированияширокополосного стана горячей прокатки, - Черные металлы", ММеталлургия 1, 1980, 9 8,(54)(57) РЕГИСТРАТОР ПРЕДЕЛЬНЫХЗНАЧЕНИИ ПАРАМЕТРОВ, содержащийдатчики аналоговых и дискретныхсигналов и по числу контролируемыхпараметров П регистрирующих каналов, каждый из которых содержит аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода дискретных сигналов,два ключа, два регистра, запоминающее устройство, цифро-аналоговыйпреобразователь, первое устройствосравнения и задатчик предельногозначения параметра, причем выходыдатчиков аналоговых и дискретныхсигналов подключены соответственнок входам аналого-цифрового преобразователя и устройства ввода дискретных сигналов, выходы последнихсоединены соответственно с первыми вторым входами первого ключа,выход которого соединен с первымвходом первого регистра, а выходпоследнего соединен с первыми вхоь,дами второго ключа и первого устройства сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика предельного значения параметра, выход второго ключа соединен с входом запоминающего устройства, вы- ход которого соединен с первым входом второго регистра, а выход последнего соединен с входом цифроаналогового преобразователя, подключенного своим выходом к первому входу общего для всех регистрирующих каналов устройства отображения записанной информации, пульт управления и устройство управления, содержащее генератор тактовых импульсов, первый управляемый делитель частоты, третий и четвертый ключи Я и блок задержки, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого управляемого делителя частоты, второй вход которого подключен к первому выходу пульта управления, а первый и второй выходы первого управляемого делителя частоты соединены с первыми входами третьего и четвертого ключей, первый вход бло ка задержки подключен к второму вы- ходу пульта управления, а второй вхо четвертого ключа подключен к третьему выходу пульта управления, первый выход блока задержки соединен с вторым входом третьего ключа, а выход последнего соединен с вторыми входами первых регистров всех регист рирующих каналов, выход четвертого ключа соединен с вторым входОм вторых регистров всех регистрирующих каналов, четвертый выход пульта управления соединен с третьими входами первых ключей всех регистрирующих каналов, второй вход блока задержки подсоединен к выходам первых устройств сравнения всех регистрирующйх каналов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля при уве10 б 2648 личении длительности записываемыхпроцессов, в каждый регистрирующийканал введены второе устройство соединения и задатчик параметра, причем первый вход второго устройства сравненияподключен к, выходупервого регистра, второй вход соединен с выХОдом задатчика параметра,а в устройство управления введеныблок управления делителем частоты,пятый ключ и второй управляемый делитель частоты, причем первый ивторой входы блока управления делителем частоты подключены соответственно к выходам первых и вторых Изобретение относится к областиконтроля параметров н системахуправления и может быть использовано для анализа и диагностики неисправностей работы оборудования, например, на металлургическом производстве, а также для проведениятехнологических и экспериментальных исследонанщй.Известен регистратор предельных означений параметров, состоящий иэдатчика аналогового сигнала, пульта управления, устройства отображения записанной информации, блокауправления, регистрирующего канала, который состоит из буферногоусилителя, аналого-цифрового .преобразователя, входного регистра цифроаналогового преобразователя и оперативно-запоминающего устройства.Работа регистратора организованатаким образом, что запись входного сигнала н оперативно-запоминающееустройство производится с частотой,равной частоте выборки входногосигнала, с целью обеспечения необходимой точности контроля, Поэтомучастоты выборки входного сигналав данном регистраторе выбрана высокой (1,25 МГц). При этом в ограниченной емкости памяти регистраторазапишется информация за сравнительнокороткий период времени 1Недостатками данного регистратора являются малый промежуток нремени, за который записывается процесс, и одноканальность.Для увеличения длительностизаписываемых процессов необходимопропорционально увеличивать емкость памяти оперативно-запоминающего устройства регистратора,Наиболее близким по техническомурешению к изобретению является реустройств сравненивсех регистрирующих каналов, второй выход генератора тактовых импульсов соединенс первым входом нторого управляемого делителя частоты, второй входкоторого подключен к выходу блокауправления делителем частоты, выход второго управляемого делителячастоты соединен с первым входомпятого ключа, второй вход которогоподключен к второму выходу блоказадержки, а выход пятого ключа соединен с вторыми входами вторыхключей нсех регистрирующих каналов,гистратор предельных значений параметрон, состоящий из датчиков аналоговых и дискретных сигн".лов количество которых опр:ь,еляется числом контролируемых параметрон и общих для всех каналов устройства отображения записанной информации, пульта управления и блок-.:. упранлеН 3%я оКаждый регистрирующий канал содержит аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода дискретных сигналов, дна ключа, дна регистра, элемент задержки, оператинно-запоминающее устройстцо цифро-ана 9логовый преобразователь, устройство сравнения, задатчик предельного значения параметровНедостатком известного устройства является ухудшение точности контроля при увеличении длительности записываемых процессов,Цель изобретения - повышение точности контроля при увеличении длительности записываемых процессов.Поставленная цель достигается тем, что н регистратор предельных значений параметров, содержащий датчики аналоговых и дискретных сигналов и по числу контролируемых параметрон;з регис;"рирующих каналов, каждый иэ которых содержит аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода дискретных сигналов, дна ключа, два регистра, запоминающее устройство, цифро-аналоговый преобразователь, первое устройство сравнения и задатчик предельного значения параметра, причем выходы датчиков аналоговых ,и дискретных сигналов подключены соответственно к входам аналогоцифрового преобразователя и утройства ввода дискретных сигналон, ны,управляемого делителя частоты, второй вход которого подключен к выходублока управления делителем частоты,выход второго управляемого делителячастоты соединен с первым. входомпятого ключа, второй вход которогоподклкчен к второму выходу блокаЪадержкй, а выход пятого ключа соединен с вторыми входами вторых10 клю ."ей всех регистрирующих канало,в,На фиг,1 представлена блок-схемапредлагаемого регистратора; на фиг,2 - временная диаграмма работы ре 1 Ь гистратора. в режиме записи,Регистратор предельных значенийпараметров содержит датчики 1 аналоговых, датчики 2 дискретных сигналов, и регистрирующих каналов 3,каждый иэ которых состоит из аналого-цифрового преобразователя 4,устройства 5 ввода дискретных сигналов, первого ключа 6, первого регистра 7, второго ключа 8, запоминающего устройства 9, второго регистра 10 и цифр"аналогового преоб-разователя 11, задатчика 12 предельного значения параметра, первого устройства 13 сравнения, эадатчика 14 параметра, второго допол 30 нительного устройства 15 сравнения,а также общие для всех регистрирующих каналов 3 устройство 16 отображения записанной информации,пульт 17 управления и устройство 1835 управления, которое состоит из генератора 19 тактовых импульсов,первого управляемого делителя 20частоты, третьего 21, четвертого 22ключей, блока 23 управления делителем частоты второго управляемогоделителя 24 частоты, пятого ключа25, блока 26 задержки,Регистратор предельных значенийпараметров работает следующим об 45 разомКонтролируемый сигнал с датчика1 аналоговых и датчика 2 дискретных сигналов поступает в регистрирующий канал 3 регистратора навходы аналого-цифрового преобразователя 4 и устройства 5 ввода дискретных сигналов, Код с выходааналого-цифрового преобразователя4 или устройства 5 ввода дискретных .сигналов с помощью первого ключа 6подается на вход первого регистра;7.Частота, с-которой производитсязапись входных сигналов в первыйрегистр 7, определяет частоту выборки входного сигнала. Частота вы 60 борки входного сигнала для контроля формируется генератором 19 тактовых импульсов устройства 18 управления и задается с пульта 17 управления с помощью первого управляе 65:ходы последних соединены соответственно с первым и вторым входами первого ключа, выход которого соединен с первьва входом первого регистра, а выхбд последнего соединен с первыми входамп второго ключа и первого устройства сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика предельного значения параметра, выход второго ключа соединен с входом запоминающего устройства, выход которого соединен с первьм входом второго регистра, а выход последнего соединен с эхомм цифро-аналогового преобразователя, подключенного своим выходом к первому входу общего дл всех регистрирующих каналов устройства отображения записанной информации, пульт управления и устройство управления, содержащее генератор тактовых импульсов, первый управляемый делитель частоты, третий и четвертый ключи и блок задержки, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединенс первым входом первого управляемого делителя частоты, второй вход которого подключен к первому выходу пульта управления, а первый и второй выходы первого управляемого делителя частоты соединены с первыми входами третьего и четвертого ключей, первый вход блока задержки подключен к второму выходу пульта управления, а вто- рой вход четвертого ключа подключенк третьему выходу пульта управления, первый выход блока задержкисоединен с вторым входом третьего ключа, а выход последнего соединенс вторыми входами первых регистров всех регистрирующих каналов, выход четвертого ключа соединен с вторью входом вторых регистров всех регистрирукщих каналов, четвертыйвыход пульта управления соединенс третьими входами первых ключейвсех регистрирующих каналов, второй вход блока задержки подсоединен к выходам первых устройств сравнения всех регистрирующих каналов, в каждый регистрирующий канал введены второе устройство сравнения и задатчик параметра, причем первый вход второго устройства сравнения подключен к выходу первого регистра, второй вход соединен с выходом эа" датчика параметра, а в устройство управления введены блок управленИя делителем частоты, пятый ключ и второй управляемый делитель частоты, причем первый и второй входы блока управления делителем частоты подключены соответственно к выходам первых и вторых устройств сравнения всех регистрирующих каналов, второй выход генератора тактовых импульсов . соединен с первым входом второго мого делителя 20 частотю, Эта ча-.20 Выборка нходного сигнала для контроля осуществляется с интервалом А 1 = - , где 1 - частота выборкив,кнходйого сигнала для контроля, Выборка входного сигнала для записи в запоминающее устройство производится в интервале времени от 1 до 1 с частотой 1 , . На фиг,26 5;1 "- ,т,;е , заййсь информациисн вспоминающее устройство производится с интервалом 10 ь 1.В момент .времени .2, когда контролируемый параметр превысит зналчение устанки эадатчика 14 параметра,. на фиг. 2 - 2, 5 номинального стота выбирается исходя из условияобеспечения необходимой точностиконтроля,Контроль входного сигналапроизводится в устройствах 13 и 15сравнения, путем сравнения поступившего сигнала со значениями устанок, задаваемых эадатчиком 12 предельного значения параметра и задатчиком 14 параметра, Значениеустанки задатчика параметра ныбирается исходя иэ условия, что данноезначение уставки должно быть больше или ранно номинальному значениюконтролируемого сигнала, но меньшепредельного значения контролируемого параметра, например, при 15контроле тока электродвигателяслябинга 1150 Карагандинского металлургического комбината предельное значение контролируемого токасчитается равным 2,75 номинального тока, тогда значение .устанкизадатчика 14 можно выбрать, например, равным 2,5 номинального тока,Сигнал с выхода первого регистра 7 записывается в запоминающее 25устройство;9, Частота выборки входного сигнала записи и запоминающее устройство 9 регулируется импульсами с генератора 19 тактовыхимпульсон с помощью второго управля- З 0емого делителя 24 частоты, пятогоключа 25, блока 23 управления делителем частоты и второго ключа,8.На фиг. 2 приведена временнаядиаграмма работы одного канала реЗэгистратора н режиме записи, приэтом 1 (1) - контролируемый параметр, например ток двигателя;1,в. - значение устанки задатчика12 предельного значения параметра,равное, например, 2,75 номинального тока двигателя; 1я - значениеустанки задатчика 14 параметра,равное, например, 2,5 номинальноготока двигателя;,:1 , - частота выборки входного сигнала контроля н 45первый регистр 7;1 в- частота выборки входного сигнала для записив запоминающее устройство 9; УС 1,УС 2 - сигналы на выходах устройств13, 15 сраннени;я, 50 тока, устройство 15 сравнениявыдает в блок 23 управления делителемчастоты сигнал превышения контролируемого параметра значения уставки.Блок 23 управления делителемчастоты оказывает управляющее воздействие на второй управляемый делитель 24 частоты, который увеличивает частоту выборки для записи взапоминающее устройств 9 до эначения 1, , на фиг, 2 - , 3,;3, Вмомент времени 1, когда контролиру.емый параметр превысит свое предельное значение, первое устройство13 сравнения выдаст н блок 23 управления делителем частоты и блок26 задержки сигнал возникновенияаварийной ситуации При этом блок23 управления делителем частотыоказывает управляющее воздействиена второй управляемый делитель 24частоты, который увеличивает частоту выборки для записи информации взапоминающее устройство 9 до значения, равного частоте выборки входного сигнала для контроля,. Одновременно сигнал возникновения аварийной ситуации с ныхода первого устройства 13 сравнения. подается навход блока 23 управления делителемчастоты, который оазоешает произвести опоелеленное число записей в запоминающее устройство задаваемоес пульта 17 управления, после чегоблок 26 задержки закрывает соответственно третий и пятый ключи, запрещая тем самым выборку и запись контролируемых сигналов, При этом в запоминающих устройствах 9 в сех регистрирующих каналов 3 запишется информация о контролируемых параметрах как до, так и после появленияаварийной ситуации, Эта информацияможет быть выведена на устройство 16отображения записанной информациидля анализа и диагностики неисправностей.Вывод информации можно произнодить с различной частотой, управляемой с пульта 17 управления с помощьювторого регистра 10 и четвертогоключа 22 устройства 18 управления,Таким образом, предлагаемый регистратор предельных значений параметров контролирует параметры с высокой частотой опроса входных сигналон, обеспечивающей необходимуюточность контроля параметров, Частота же выборок сигналов для записив запоминающее устройство 9 меня"ется в зави .имости от величины контролируемых параметров,Для увеличения длительности времени регистрации процессов и рационального использования объема памяти регистратора н случае, когда контролируемые параметры находятсяв допустимом диапазоне, выборка входных сигналов для записи в памятьрегистратора производится с большими интервалами времени (частотами ,),По мере увеличения контролируемого сигнала, частота вЫборки длязаписи в память регистратора увеличивается и достигает максимальногозначения в случае превыдения предельного значенкя,Частоту выборки входных сигналов 10для записи в память регистраторав диапазоне изменения контролируемых параметров от допустимых значений до предельных можно выбрать иэусловия необходимой точности воспроизведения записанной информации,В случае превышения контролируемымпараметром своего предельного значения, после которого может наступить авария, записывать процесс необходимо с большой частотой, чтобыиметь возможность зарегистрироватьпереходные процессы, происходящиепри аварии. Повышение точности контроля приувеличении длительности записывае 1мых процессов позволяет проводитьболев точный анализ возникновенияаварийных ситуаций и, следовательно,сократить их число, повысить производительность контролируемогооборудования, сократить потери продукции и устранить последствия неполадок в работе технологическихагрегатод,1062648 оставитель 3,Горбуноваехред Л,Ач арванская рректор М.Шароши Редакт Подписн 874 нного комитета ений и открытий Раушская наб.,16/47 . ТиражВНИИПИ Государствпо делам изобре 13035, Москва, З,аказ 1