Устройство для контроля технологического процесса

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН ГОСУДПОД ОПИСА Н АВТОРС ИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВУ У КОНТРОЛЯ ТЕХ роль- быть нженеров желез ичес зоро 224лик эл еменана 2 ил 1979. лик АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Омский институтнодорожного транспор(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА(57)Изобретение относится к конно-измерительной технике и можеиспользовано как анализатор цикких непрерывных процессов. Цельбретения - повышение полноты колн - достигается введением двухментов ИЛИ, ключа, шифратора, элта сравнения, первого и второголизаторов сигналов. 1 з.п.ф-лы,12Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для анализа управляемых циклически повторяемых непрерывных процессов, преимущественно нажелезнодорожном транспорте, для оперативного контроля качества соблюдения заданных режимов управлениялокомотивов на перегоне,Цель изобретения - повышение пол -ноты контроля.На фиг.1 изображена схема. устройства; на фиг.2 - кривые, описывающиеконтролируемый технологический процесс,Устройство содержит первый блок 1памяти, шифратор 2, элемент 3 сравнения, второй элемент ИЛИ 4, ключ 5,сумматор 6, первый элемент ИЛИ 7,первый 8 и второй 9 индикаторы, первый 10 и второй 11 анализаторы сиг -налов, элемент, И 12, умножитель 13,делитель 14, вычитатель 15, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 16,второй блок 17 памяти, третий индикатор 18, пороговый элемент 19, формирователь 20, элемент 21 запрета,сигнализатор 22.Особенностьювнешнего соединениядвух анализаторов является перекрестная связь: второй вход пороговогоэлемента 19 служит первым информационным входом анализатора и подключенк второму информационному выходу другого анализатора, соединенному с выходом его делителя 14. Второй управляюший вход анализатора соединен суправляющим входом элемента 21. Функциональный вход АЦП является третьиминформационным входом анализатора. Устройство позволяет представить процесс тремя параметрами, например получение тепловой энергии (давление и температура) при заданных колебаниях за сутки или перемещение транспорта и сырья (скорость и расход энергии) на отрезке пути разного профиля.Один параметр соответствует, напр.мер, показателю затрат на процесс (А), а другой связан каким-либо образом с его результатом (Б).Эти режимные параметры могут иметь в общем случае как возрастающую функщпо, так и колебательную.Третий параметр продолжительности процесса представлен всегда накапливающимися (возрастающими) значениями. 41262 2Каждый из двух режимных параметровможно представить в виде функции, зависимой от общего для них параметра -продолжительности процесса. Эти функции могут быть рассчитаны заранееили замерены экспериментально припроведении опытных процессов, Из каждой функции делением продолжительности процесса на части с любой плот 1 О постыл и произвольным или равным шагом или по установленным этапам истадиям выбирают уровни значений. Пара значений разных функций в такомслучае определяет ситуацию процесса.15 . Значения параметров в виде кодов,соблюдая последовательность, заносятся на соответствующие носители в блоки 17 памяти режимных значений.Каждому из контрольных этапов наз 2 О начае".ся код с учетом масштаба, выбранного для полного цикла продолжительности процесса, которые вносятся в блок 1 памяти.Работа анализатора начинается пос 25 ле нажатия ключа 5; подключенного кпотенциальной шине. Импульс запускавключает АЦП 16. Кроме того, он смещает носители во всех блоках 17 памяти на один шаг. В вычитатель 15 посЗО тупают нулевые значения вычитаемых,так как носители специально смещеныпа запоздавшие.На индикаторе 8 индицируется кодпервого этапа контроля, например отчет времени или пути, выбранный изблока 1 памяти.Цалее информация о ходе процесса ввиде регулярных импульсов (через минуту или километр) поступает черезэлемент ИЛИ 7 в сумматор 6. Отсюдазначения сумм передаются в шифратор 2.Закодированные суммы в:водятся изшифратора посредством очередного им.пульса на входе сумматора. Передачанакаплнвающихся сумм продолжаетсядо тех пор, пока очередной код неокажется равным коду переданному изблока 1 памяти. Индикаторы 8 и 9 вэ. о .; случае показывают одинаковыезна ения, и на выходе элемента 3 возникает импульс управления, передаваемый через элемент ИЛИ 4 аналогичноимпульсу Запуск". Этот импульс вдальнейшем обеспечивает автоматическую синхронность действия блоков анализаторов с учетом темпа протекания55процесса,Импульс, соответствующий первомуконтро.ъному этапу, сдвигает носители1241262 40 50 55 рамм. на очередной кадр. Блок 1 памятиобеспечивает при этом вывод кода второго этапа, а блоки 17 памяти анализаторов подают на делители 14 и вычитатели 15 значения делителей (А Б)и вычитаемых. Эта же команда обеспечивает отсчет значений в обоихАЦП16 и передачу их на входы делимыхи уменьшаемых (А , Б ),Равенство двух значений: иэ памяти и измеренного указывает на соответстние текущего режима заданномуи отмечается единичным сигналом частного. Частное может быть при отклонении от режима больше или меньшеединицы.Эти значения частных в дискретнойформе поступают на пороговые элемента19, определяющие приоритет.Оценка приоритета при отклонениичастных в обе стороны от единичногозначения состоит в том, что одно изних, допустим большое, подано нафункциональный вход одного пороговогоэлемента и на вход установки другого,При этом. малое значение оказываетсяуставкой в первом элементе и одновре-.менно подано на функциональный входдругого.Тогда в первом элементе отмеченопревышение сигнала над уставкой, ав другом - уровень уставки не преодолен. Превышение передается через формирователь 20, элемент И 21 запретана сигнализатор 22.Сигнализаторы, преимущественноразной информативной природы (звуковой и световой), позволяют получитьосновную информацию о качестве исполнения режимов или о браке. Выяснение конкретного параметра, требующего оперативного вмешательства прибраке, и направления его измеренияпроизводится вычитателями 15 и индикаторами 18, в частности знаковымиих разрядами.Так,. если уменьшаемое; фактическиизмеренйое и поступившее из АЦП 16,меньше, чем заданное вычитаемое ипоступившее из умножителя 13 и блока17 памяти, то будет определен знак " - ".В таблице представлены характерные режимы в виде сопоставления величин параметров в .каналах А и Б.В таблице индексы "п" при символахуказывают на значения, хранимые в памяти, а индексы "ф" соответствуютфактически измеренным. 5 1 О 15 20 25 30 35,Малыми символами обозначены эначе ния разности по отдельным анализаторам. Знак "-" указывает, что текущие .значения ниже заданных, и их надо увеличить. Знак "+" указывает на необходимость снижения текущих параметров по конкретному параметру.Из таблицы видно, что пять сочетаний соответствуют качеству, а пять - браку, Три сочетания не сигнализируются: один из них при точном соответствии заданному режиму (911) и два особых (М и 13). Они отличаются совпадением одинаковых знаков: два "+" и два "-". Знаковые совпадения, кроме того, характерны для 11 Ф 4- 7. В этих случаях сочетание пары "+" всегда допустимо и не требует экстренного вмешательства и наоборот.Заранее подготовленная и внесенная в память информация фактически является жесткой программой процесса.Однако сезонные или случайные изменения отклоняют процесс от нормального. В этом случае анализ по неизменной программе оказался бы неосуществимым несмотря на весь опыт и настойчивость оператора. Некоторые изменения программы в пределах заранее установленного допуска осуществляются введением коррекции посредством умножителя 13. Второй сомножитель вводится оператором и обычно не превышает единицы с десятичными знаками. Так, в теплые периоды параметр затрат (А)может быть несколько занижен, а значения результата (Б ) либо сохранены, либо завышены.Особый случай работы анализатора связан с параметром продолжительности, который предусмотрено корректировать, Если ключ 5 сблокирован с датчиком начала процесса, то сбой программ анализатора почти исключен, При обособленном ручном запуске возможны субъективные ошибки оператора. Эти ошибки ритма анализатора можно исправить, ориентируясь на три-пятьспециально предусмотренных, особенно в начале, контрольных этапов.Для них таблично указываются значения, которые должны быть выведены из блоков памяти, Возникновения отличий требует подстройка.Умножитель 13 и блок 1 памяти полезны для получения достоверного анализа и обеспечивают "гибкость" прог12112 б 2В случае точного соблюдения режима или равного отношения отклонений от пороговых уровней выполнена защита против одновременной подачи сигналов. 5Так, при одновременном превышении ,над уровнями порогов, сигналы на выходах обоих формирователей 20 попадают на элемент И 12 и вырабатывают запрещающий-сигнал на элементы 21 1 О запрета, Таким образом, сигнализаторы отключаются.Рассмотренная схема показывает, что информация анализируется одновременно по всем контролируемым режимным параметрам, Работа анализаторов синхронизируется по очередным ситуациям посредством сигнала, вырабатываемого путем контроля параметра продолжительности процесса. 20 Синхронизация измерений и вывода предварительных данных из памяти предназначены для получения комплекса информации по каждой последовательной ситуации. Разнобой в измерениях и в работе каналов исключен, что гарантирует получение информации с достаточной достоверностью и полнотой, соответствующей единственной ситуации ЗО и дает точные характеристики каждого режима. Формула изобретения Зг1. Устройство для контроля технологического процесса, содержащее элемент И, первый блок памяти, первый и второй индикаторы, сумматор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения полноты контроля, в него введены первый и второй элементы ИЛИ, ключ, шифратор, элемент сравнения, первый и второй анализаторы сигналов, входы первого элемента ИЛИ являются первым информационным и управляющим входами устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом сумматора и с управляющим входом шифратора, информационный вход которого соединен с выходом сумматора а выход - с входом первого индикатора и с первым входом блока сравнения, второй вход которого и вход второго индикатора подключены к выходу первого блока памяти, а выход - к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого через ключ подсоединенк шине устройства, а выход - к первымуправляющим входам первого и второго,анализаторов сигналов и к входу первогоблока памяти, первые информационныевыходы первого и второго анализаторовсигналов соединены с соответствующимивходами элемента И, выход которогоподключен к вторым управляющим входаманализаторов сигналов, второй информационный выход первого анализаторасигналов соединен с первым информационным входом второго анализаторасигналов, второй информационный выход которого подключен к первому информационному входу второго анализатора сигналов, вторые и третьи информационные входы .первого и второгоанализаторов сигналов являются вторым, третьим, четвертым и пятым информационными входами устройства соответственно.2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждый анализатор сигналов содержит умножитель, второй блок памяти, вычитатель, аналого-цифровой преобразователь, третий индикатор, делитель, пороговый элемент, формирователь сигналов, элемент запрета и сигнализатор, первый вход умножителя и информационный вход аналого-циФрового преобразователя являются вторым и третьим информационными входами сигнализатора, второй вход умножителя соединен с выходом второго блока памяти, вход которого и управляющий вход аналого-цифрового преобразователя являются первым управляющим входом анализатора, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом уменьшаемого вычитателя и входом делимого делителя входы вычитаемого и делителя подключены к выходу умножителя, выход которого подсоединен к первому входу пороговогоэлемента, и являются вторым информационным выходом анализатора, второйвход порогового элемента являетсяпервым информационным входом анализатора, а выход через формировательсигнала подключен к первому входуэлемента запрета и является первыминформационным выходом анализатора,второй вход элемента запрета является вторым управляющим входом анализатора, а выход подсоединен к входусигнализатора.3. АдА ф Б= Б а бА(А, Ва бабА)А,ка)бА =А, Б 10Ас А Б 11. А = АБ Количество Брак Параметр.Синицка Редактор Е.Коп Заказ 408 ИИ д. 4/5 13035 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,"4 Тираж 671Государственногоелам изобретенийМосква, Ж, Р Подписно омитета СССР открытйй ушская наб.,