Устройство для выявления аварийной ситуации

(54) УС РИЙН (57) И ской с ния и систем ного у Изобрете ской сигнали ния и выявл системах авт ного управле ми процесса в диагностик мах автомати ленных пред промышленнИзвестно ной аварийн ние относится к зации оценки теку ения аварийных оматизированног ния сложными техн ми и может найти е аварийных ситуа ческого контроля приятиях, наприм ости.устройств ой сигнализ автоматичещего состоя- ситуаций в о программ- ологическиприменение ций в систена промышер, угольной датчик, блокиУстройство посигналы, Недосвие выдачи прции. Известы такж ния и классифика контролирующи аналоговых сигна устройств являет намики процессо ретными сигнала многоточечодержащ о для ации ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗО ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ%901567, кл. 6 08 В 2 ТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ АВАОЙ СИТУАЦИИобретение относится к автоматичегнализации оценки текущего состоя- выявления аварийных ситуаций в ах автоматизированного программравления сложными технологическими процессами и может применяться в диагностике аварийных ситуаций в системах автоматического контроля на промышленных предприятиях, например, угольной промышленности. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик, блок синхронизации, первый счетчик, первый сигнализатор, первый и второй блоки памяти, первый элемент ИЛИ, два элемента И, введены второй счетчик, второй элемент ИЛИ, третий, четвертый, пятый и шестой блоки памяти, два арифметических блока, четыре блока сравнения и второй сигнализатор. Устройство для выявления аварийной ситуации позволяет дискретный сигнал датчика отфильтровать от случайных срабатываний, не заглубляя при этом его чувствительность, а также прогнозировать ситуацию на аварийную, требующую оперативного принятия решения автоматизированной системой или оператором, и на предаварийную, когда, не отключая механизм, можно принять решение о предотвращении возникающей аварийной ситуации. 3 ил. памяти, элементы И и ИЛИ. зволяет только запоминать татком его является отсутстогноза об аварийной ситуаустроиства для выявлеии аварийных ситуаций, временные параметры ов, Недостатком данных я отсутствие анализа ди, представляемых дискНаиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для аварийно-предупредительной сигнализации, содержащее датчик, два элемента И, элемент ИЛИ, сигнализатор, два блока памяти, счетчик, блок синхронизации, соединенный одним выходом с другим входом первого элемента И, В данном устройстве реализуется селекция поступившего сигнала на кратковременный и длительный, но нет прогнозирования момента аварийной ситуации, В системах, характеризующихся случайными возмущениями и большими транспортными запаздываниями, например в поточно-транспортной системе угле- обогатительных фабриках при работе с конвейерными датчиками схода ленты, заштыбовки и прочих, оно имеет низкую надежность.Целью изобретения является повышение надежности устройства,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство, содержащее датчик, блок синхронизации, элемент ИЛИ, два элемента И, два блока памяти, один счетчик, сигнализатор, введены третий, четвертый, пятый и шестой блоки памяти, второй счетчик, четыре блока сравнения, два арифметических блока, второй элемент ИЛИ и второй сигнализатор, выход датчика соединен с первыми входами второго счетчика и первого и второго блоков памяти и вторым входом первого элемента.И, выход которого подключен к первым входам первого и второго блоков сравнения и к первому входу первого счетчика, выход которого соединен с первым входом третьего блока памяти, выход которого подключен к первому входу первого арифметического блока, выход которого соединен с первым входом третьего блока сравнения, выход которого подключен к первому входу второго элемента И и к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго сигнализатора, выход первого блока памяти подключен к второму входу первого блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход второго блока памяти подключен к второму входу второго блока сравнения, выход которого соединен с вторыми входами второго элемента И и второго элемента ИЛИ, выход второго счетчика подключен к первому входу четвертого блока памяти, выход которого соединен с первым входом второго арифметического блока, выход которого подключен к первому входу четвертого блока сравнения, выход которого соединен с третьими входами второго элемента И и второго элемента ИЛИ, второй выход блока синхронизации подключен к вторым входам первогои второго счетчика, третьего и четвертогоблоков памяти и первого и второго арифметических блоков, выходы пятого и шестого5 блоков памяти соединены с вторыми входами соответственно третьего и четвертогоблоков сравнения, вторые входы первого ивторого блоков памяти, входы пятого и ше-.стого блоков памяти и вход блока синхрони 10 зации являются соответственно первым,вторым, третьим, четвертым и пятым входами устройства,На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 -15 временные диаграммы, поясняющие работуустройства; на фиг,3 - алгоритм функционирования устройства.Устройство для выявления аварийнойситуации содержит датчик 1 контролируе 20 мого дискретного сигнала, блок 2 синхронизации с двумя выходами, первый элемент И3, первый 4 и второй 5 блоки памяти, пятый6 и шестой 7 блоки памяти, счетчики 8 и 9,третий 10 и четвертый 11 блоки памяти(опе 25 ративной), арифметические блоки 12 и 13,блоки 14-17 сравнения, второй элемент И18, элементы ИЛИ 19 и 20, сигнализатор 21аварийного состояния, сигнализатор 22предаварийного состояния.30 По входу 23 производится запуск блока2 синхронизации, В блоке 4 памяти по входу24 вводится от системы управления значение длительности гп времени контроля аварийного сигнала.35 В блок 5 памяти по входу 25 вводитсямаксимально допустимое значение длитель- .ностивремени предаварийного сигнала, Вблок 6 памяти по входу 26 вводится максимально допустимое интегрированное за40 время Т значение длительности и временисрабатываний датчика 1 аварии.В блок 7 памяти по входу 27 вводитсямаксимально допустимое количество 1 срабатываний датчика 1 за время Т,45На фиг,2 представлены временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства: а - синхроимпульсы первого выхода блока 2 синхронизации, б - тактовые 50 импульсы блока синхронизации, в - сигналына выходе датчика 1, г - промодулированный аварийный сигнал датчика на выходе первого элемента И 3, д - сигнал на выходе первого блока 14 сравнения, е - сигнал на 55 выходе второго блока 15 сравнения, ж -сигнал на выходе третьего блока 16 сравнения, з - сигнал на выходе четвертого блока 17 сравнения, и - еигнал на выходе второго элемента ИЛИ 20. к - сигнал на выходе второго элемента И 18,При этом рассмотрены три случая А, Б и В: случай А, когда происходит периодическое срабатывание датчика на заданном интервале времени Т с изменением длительности импульса, случай Б, когда происходит периодическое срабатывание датчика с длительностью импульса, равной длительности тактового импульса на заданном интервале времени Т, случай 8, когда происходят периодические кратковременные срабатывания датчика с длительностью импульса меньше тактового на заданном интервале времени,Устройство работает следующим образом,По сигналу от системы управления или от оператора по третьему входу запускается блок 2 синхронизации, который первым выходом (фиг,2 а) выдает синхроимпульсы на второй вход первого элемента И 3, а вторым выходом (фиг,2 б) тактовыми импульсами более низкой частоты синхронизирует работу счетчиков 8 и 9, блоков 10 и 11 памяти и блоков 12 и 13 сравнения; Сигнал с датчика 1 (фиг.2 в) поступает на входы элемента И 3, блоков 4 и 5 памяти и счетчика 9. С выхода элемента И 3 (фиг,2 г) сигнал в виде серии синхроимпупьсов поступает на входы первого 14 и второго 15 блоков сравнения, куда одновременно поступают сигналь) уставок от первого 4 и второго 5 блоков памяти. Значения уставок сигналов, содержащихся в блоках памяти не являются постоянными и могут корректироваться по входам 24-27 оператором или автоматически, где значения уставок 1, п 1 и и блоков 4, 5 и 6 соответствуют числам синхроим пульсов, выполняющих условиещи,Сигнал с датчика 1 (фиг.2 в) поступает на первый вход элемента и 3. Длительность сигнала, пропорциональная количеству синхроимпульсов Х, далее сравнивается в первом блоке 14 сравнения с уставкой )т) блока 4 памяти, При значениях Хп 1 выдается с выхода блока 14 сравнения ( фиг,2 д, случай А) аварийный сигнал, поступающий на второй вход первого элемента ИЛИ 19 и далее на первый сигнализатор 21, При значениях длительности сигнала датчика Хвторой блок 15 сравнения (фиг.2 е) выдает сигнал, который поступает на вторые входы элементов И 18 и ИЛИ 20, где последний пропускает сигнал на второй сигнализатор22.Одновременно серия импульсов с выхода элемента И 3 поступает на первый вход счетчика 8, в котором происходят суммирование их за такт и передача через блок 10 оперативной памяти на арифметический блок 12, где происходит суммирование количества импульсов, прошедших за время Т через скользящий интервал Ь, равный такту блока синхронизации5х 1 (Д 1,) +хе(Дц) + ++ Х 1 (ЬО ). - Х 1(Ь 1),10Тте, Х х =х(да) - х, (д 1)15 Период Т и тактовый Ьт импульс синхронизации устанавливают исходя из инерционности контролируемой системыданным датчиком.Арифметический блок 12 потактно вы 20 дает суммарное количество синхроимпульТсов, Х в третий блок 16 сравнения, гдепроисходит сравнение с уставкой и блока 6Ппамяти. При выполнении условия Хина выходе блока 16 сравнения (фиг.2 ж) появляется сигнал, поступающий на первыевходы элемента И 18 и элемента ИЛИ 20,30 последний пропускает сигнал на второй сигнализатор 22 предаварийного состояния,Возможнь 1 случаи, когда п.роисходит частное кратковременное срабатывание датчика 1 за установленный период времени Т,35 Это учитывается второй цепочкой, состоящей из второго счетчика 9, блока 11 оперативной памяти, второго арифметическогоблока 13, реализующего вычислениет т40 Х К - Х К ( Ьт) ) - К 1 ( Ь 1), где К - коли 1чество срабатываний датчика за период Т, ичетвертого блока 17 сравнения, выдающегосигнал при выполнении условия Кк на45третьи входы элемента И 18 и элемента ИЛИ20(фиг.2 з), далее последний пропускаетсигнал на сигнализатор 22,Устройство, обрабатывая одновремен 50 но сигнал датчика во всех четырех блокахсравнения, выдает при наличии любого изних на выходах блоков 15 - 17 через элементИЛИ 20 на второй сигнализатор 22 сигналпредаварийного состояния. При наличии55 сигнала на выходе блока 14 или одновременно на всех входах элемента И 18(фиг,2 к)выдается сигнал с элемента ИЛИ 19 на первый сигнализатор 21 аварийного состояния.Таким образом, устройство позволяетдиагностировать дискретный сигнал датчика по длительности, отфильтровать от случайных срабатываний, не загрубляя при этом его чувствительность, а также прогнозировать ситуацию на аварийную, требующую оперативного принятия решения автоматизированной системой или оператором, и на предаварийную, когда без отключения механизма принимается решение о предотвращении возникающей аварийной ситуации.Ф о р мул а и з обре те н и я Устройство для выявления аварийной ситуации, содержащее блок синхронизации, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй элемент И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого сигнализатора, первый счетчик, первый и второй блоки памяти идатчик, отл ича ю щеес я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены третий; четвертый, пятый и шестой блоки памяти, второй счетчик, четыре блока сравнения, два арифметических блока, второй элемент ИЛИ и второй сигнализатор, выход датчика соединен с первыми входами второго счетчика и первого и второго блоков памяти и с вторым входом первого элемента И. выход которого подключен к первым входам первого и второго блоков сравнения и к первому входу первого счетчика, выход которого соединен с первым входом третьего блока памяти, выход которого подключен к первому входу первого арифметического блока.выход которого соединен с первым входом третьего блока сравнения, выход которого подключен к первому входу второго элемен та И и к первому входу второго элементаИЛИ, выход которого соединен с входом второго сигнализатора, выход первого блока памяти подключен к второму входу пер- .вого блока сравнения, выход которого 10 соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход второго блока памяти подключен к второму входу второго блока сравнения, выход которого соединен с вторыми входами второго элемента И и второго 15 элемента ИЛИ, выход второго счетчика подключен к первому входу четвертого блока памяти, выход которого соединен с первым входом второго арифметического блока, выход которого подключен к первому входу 20 четвертого блока сравнения, выход которого соединен с третьими входами второго элемента И и второго элемента ИЛИ, второй выход блока синхронизации подключен к вторым входам первого и второго счетчиков, 25 третьего и четвертого блоков памяти и первого и второго арифметических блоков, выходы пятого и шестого блоков памяти соединены с вторыми входами соответственно третьего и четвертого блоков сравне ния, вторые входы первого и второго блоковпамяти, входы пятого и шестого блоков памяти и вход блока синхронизации являются соответственно первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами устройства.35