Многоканальное устройство для контроля параметров

пп 744616 Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет 6 06 Г 15/46 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытий(72) Авторы изобретения А.П. Самойленко, И.Р. Крутчинская и А.Г. Чиненов Таганрогский радиотехнический институт им, В.д. Калмыкова(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ Изобретение относится к вычислительной технике автоматическогоконтроля технологических процессовс большим числом контролируемых 5параметров.Известно устройство для допускового контроля, содержащее коммутатор, детали входного сигнала, блокрезисторов, контакты управленияделителем, компаратор, блок логической обработки и документирования, источник эталонного напряжения, программный блок. Это устройство последовательно во .времени 15осуществляет допусковый контрольаналоговых сигналов 11,Недостатками устройства являютсяограниченные функциональные возможности, низкое быстродействие контроля, значительная информационнаяизбыточность за счет детерминированного последовательного контроля,а также низкая достоверность засчет "старения" информации за время 25цикла опроса всех контролируемыхпараметров. Известно также устройство автоматического контроля, содержащее Формирователи сигналов, выходы параметров за поле допусков, каждыйиз которых содержит цепь,включающуюв себя два пороговых элемента, соответствующих отклонениям параметраза верхнюю и нижнюю границы поля допуска, входы которых соединены совходной шиной устройства, а выхо-ды - через первый элемент ИЛИ с выходом формирователя, коммутатор, первые входы которого соответственносоединены со входными шинами устройства, шифратор адреса параметров,входы которого соответственно подключены к первым выходам коммутатора, логический блок, первый входкоторого подключен к выходу шифратора адреса, а первый выход егосоединен со вторым входом коммутатора, блок формирования уставок, входыкоторого соответственно, соединеныс третьими входами коммутатора, блоксравнения, входы которого соответственно соединены со вторыми выходами коммутатора, а выходы, первый -непосредственно, а второй - черезцифровой преобразователь, подключенко второму и третьему входам логи"ческого блока 21,аЕ 74461673: 1; В известном устройстве осуществляется последовательный контроль К параметров, одновременно вышедшихза поле допусков, согласно порядковым номерам без учета величины ихотклонений из зоны допусков . Рас.- позйавание состояния объекта контроля в целом и принятые решения по управлению им осуществляется толькочерез время где с; - время на определение адресаи велйчины отклонения 1-го параметра,что делает процесс принятия решенияпо результатам контроля инерционнымя снижает достоверность контроля,Цель изобретения - повьпаение скорости и достоверности контроля.Поставленная цель достигаетсятем, что в многоканальное устройстводля контроля-параметров, содержащееформирователи сигналов, коммутатор,первые входы которого соединены совходами устройства, а первые выходы -со входами шифратора адреса, выход - "котбРого подключен к первому входулогического блока, первый выход которого соединен со вторым входомкоммутатора, блок Формйрования уставок, выходы которого соединены стретьиМи входами, коммутатора, вторые "ВыХОди КОТОРОГО СОЕДИНЕНЫСО "ВХОдаМИблока сравнения, выходы которого,первый - непосредственно, а второй -через аналого-циФровой преобразователь подключены соответственно ко второму и третьему входам логического блока, введены элемент НЕ, эле-,мент ИЛИ-НЕ, последовательно соеди" йенйые "элемент ИЛИ, элемент И и ге"нератор импульсов и в каждый канал -последовательно соединенные регистрсдвига, второй. элемент ИЛИ и второйэлемент И, а ФорМирователи сигналоввыполнены многоуровневыми, выходыформирователей подключены к прямымдинамическим входам регистров сдвига, выход генератора импульсов сое" динен"сйийами сдвига регистровсдвига через вторые элементы И, пря-мые динамические выходы старшихразрядов регистров сдвига соединены со входами элемента ИЛИ-НЕ и с чет.- вертыми входами коммутатора, первыевыходы которого подключечы к установочным входам регистров сдвига,ВйХОДЫ ВторЫхЭлементов ИЛИ сбединенй"чеРеэ первйй" элемейт ИЛИ со вторым входом первого элемента И,тре-тий и четвертый входы которого под "ключейы соответственно ко второмувыходу логического блока и через элемент НЕ - к третьему выходу коммутатора, уйравляющие входы каждогоформирователя соединены с шинамивыборочного контроля. На фиг, 1 представлена Функциональная схема устройства, нафиг, 2 - схема формирователя сигналов, на фиг, 3 - схема коммутатора,Устройство (фиг,1) содержит почислу контролируемых параметровформирователи 1 сигнала величиныотклонения контролируемого параметра, и-разрядные регистры 2 сдвига,генератор 3 импульсов, вторые элементы 4 И, коммутатор 5, шифратор6 адреса, блок 7 Формирования уставок, блок 8 сравнения, логическийблок 9, аналого-цифровой преобразователь 10,элемент 11 ИЛИ, вто 45 рой элемент 12 ИЛИ, элемент 13 И,элемент 14 ИЛИ-НЕ, элемент 15 НЕ,Формирователь 1 (фиг.2) содержитв цепей, каждая из которых состоитиз двух пороговых элементов 16 и эле.20 мента 17 ИЛИ, где щ - число уровнейквантования величины отклонения контролируемого параметра шины 18 выборочного контроля, Коммутатор 5(фиг.З) содержит триггеры 19, элементы 20-23 ИЛИ, матрицы 24 и 25ключей.Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии, когда всеконтролируемые параметры находятсяв заданных зонах допуска, устройствонаходится в дежурном режиме: навыходах формирователей 1 - нулевыепотенциалы, регистры 2 сдвига нахоДЯТСЯ В ИСХОДНОМ НУЛЕВОМ СОСТОЯНИИ,генератор 3 импульсов - в заторможенном состоянии,При отклонении одного или нескольких параметров, являющихся случайными Функциями времени, за пре 40 делы заданной эоны срабатываютсоответствующие пороговые элементы 16формирователей 1. Пусть в моментвремени г одновременно из зоны допусков выходят, например, контролируемые параметры д, Г, 0, причемза верхнюю границу выходят параметр д, достйгнув второго уровня,и параметр 1, достигнув самоговерхнего а - уровня; нижнюю границупересекают значения Г - параметра,достигнув четвертого уровня.Выходы параметров эа уровни содинаковыми номерами верхней и нижней области отклонений равнозначны.И так, срабатывают первый и второйпороговые элементы 16 каналов верхней области д - формирователя 1,все а пороговых элементов 16 каналов верхней области 1 - формирователя 1, а также пороговые эле 60 менты 16 с первого по четвертыйканалов нижней области Г - формирователя 1. Появившиеся на выходахформирователей 1 сигналы представ-.ляют собой так называемые в-элементд ные единичные коды, отражающие значение отклонений д,Г и 1 контролируемых параметров от нормы (1100 О, 111100 0,1111). В результате чего на выходах элементов 11 ИЛИ каналов вышеназванных параметров появятся единичные потенциалы, ко- торыми готовятся к срабатыванию элементы 4 И только д,Г и 8 регистров 2. Одновременно интегральным единичным сигналом с выхода элемента 21 ИЛИ посредством элемента 13 И запускается генератЬр 3. Импульсы с выхода генератора 3 поступают на шины сдвига только тех регистров 2, в которых зафиксированы коды откло-, нений, т.е. на шины сдвига д,Г, 1 регистров 2. Тем самым исключается возможность потери информации, возникающей на выходах остальных формирователей 1 во время работы генератора 3 импульсов.В результате действий первого импульса сдвига на динамическом выходе п-разряда- регистра 2 сдвига появляется импульс, который посредством элементов 14 ИЛИ-НЕ и 13 И останавливает генератор 3, а также фиксируется соответствующим триггером 19 коммутатора 5. Такимобразом, устройство, установив приоритет среди контролируемых параметров, текущие значения которых находятся вне зоны допуска, начи-, нает обслуживание параметра с наибольшим отклонением от допустимых границ эоны допуска, т.е. контролируемого 1 -параметра, Сигналы, зафиксированные в д и Г регистрах сдвига 2, сдвигаются на один разряд вправо и имеют вид: 0100011110, , ОСрабатывание триггера 19 приводит к надежному удержанию через цепь элементов 20 ИЛИ, 15 НЕ и 13 И генератора 3 в заторможенноМ состоянии. Единичный сигнал с выхода элемента 20 или, проходя через последовательную цепь элементов 21 И с порядковыми номерами 1,2,3 0 -1 и через элемент 22 И с 1 -номером поступает как на 1 -ый вход шифратора б адреса, так и на 1 -ые управляющие входыматриц 24 и 25 ключей. Сигнал с 1 -выхода коммутатора 5, соединенного с установочным входом 1 -регистра 2, переводит его в исходное нулевое состояние. Текущие и номинальные значениЯ контролируемого 1 -параметра поступают через соответствующие открытые ключи матриц 24, и 25 ключей на входы блока 8 сравнения, который выдает логическому блоку 9 знак отклонения. Аналоговый сигнал отклонения контролируемого 1 -параметра с другого выхода блока 8 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 10. Результаты операций кодирования адреса и величины отклонения текущего значения 1 -го параметра от номинального и знак отклонения фиксируется логическим блоком 9. Начиная с момента Фиксации кода адреса и знака параметра и до момента фиксации кода величины отклонения этого параметра, индикации выработки сигнала принятые согласно этой информации решения по управлению объектом контроля, с выхода логического блока 9по;.ется нулевой сигнал на входэлемента 13 И, тем самым генератор3 удерживается ,в заторможенном состоянии, По окончании этого процессана первом и втором выходах логического блока 9 появляются единичныесигналы, тем самым, 1 -триггер19 коммутатора 5 возвращается в исходное нулевое состояние, на выхо де элемента 15 НЕ появляется единичный сигнал, срабатывает элемент13 И и запускается генератор 3.Импульсы с выхода генератора 3поступают на шины сдвига только д 25 и Г регистров 2 через открытыеэлементы 4 И этих регистров, осуществляя операцию сдвига над кодами,записанными в д и Г регистрах 2.Этот процесс сдвига продолжается 30 до момента появления едийичного импульса на динамическомвыходе и-разряда Г регистра 2 сдвига Г параметра,если за это время остальнымирегистрами 2 не приняты сигналы кодов отклонений превосходящих посвоей величине значений кодов, ранеезафиксированных в д и Г регистрах 2.В случае появления на выходахформирователей 1 одинаковых кодов,которые приводят к одновременномупоявлению единичных сигналов надинамических выходах и-разрядадвух и более регистров 2, эти единичные сигналы эафиксируются одновременно соответствующими триггерами 19 коммутатора 5. Устройствоприступает к последовательномуобслуживанию этих параметров согласно порядковым номерам одновременнопоступающих в коммутатор 5 парамет 50 ров .Генератор 3 на это время находится в заторможенном состоянии.По окончании обслуживания каждого параметра, текущие значения ко 55 торых вышли из рабочей зоны, логический блок 9. каждый раз определяет состояние объекта контроля ивырабатывает сигнал по управлениюэтим состоянием, с последующей его 60 корректировкой.При необходимости циркулярногоили выборочного контроля либо осуществления самоконтроля устройства,подаются импульсы запуска шин 18на управляющие входы формирователей744616 71. Работа устройства при этом аналогична описанному алгоритму.Применение предлагаемого устройства позволит повысить скорость получения достоверныхрезультатов контроля параметров технологических процессов и ускорить выработку управляющих решений, особенно в аварийных ситуациях. Формуда изобретения Многоканальное устройство для контроля параметров, содержащее формирователи сигналов, коммутатор, первые входы которого соединены со входами устройства, а первые вы-, ходы - со входами шифратора адреса,выход которого подключен к первому входу логического блока, первый выход которого соединен со вторым входом коммутатора, блок формирова ния, выходы которого соединены с третьими входами коммутатора, вторые выходы которого соединены со входами блока сравнения, выходы которого,первый - непосредственно, а второй - через аналого-циФровой преобразователь, подключены соответственно ко второму и третьему входам логического блока, о т л ич а ю ц е"е с .я тем, что, с целью повышения достоверности и скорости контроля, в него введены элементы НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, последовательносоединенные элемент ИЛИ, элементИ и генератор импульсов и в каждыйканал последовательно соединенныерегистры сдвига, второй элемент ИЛИи второй элемент И, а формирователисигналов выполнены многоуровневыми,выходы формирователей подключенык прямым динамическим входам регистров сдвига, выход генератора импульсов соединен с шинами сдвига регистров сдвига через вторые элементы И, прямые динамические выходыстарших разрядов регистров сдвигасоединены со входами элемента ИЛИ-НЕи с четвертыми входами коммутатора,первые выходы которого подключены кустановочным входам регистров сдвига,выходы вторых элементов ИЛИ соединенычерез первый элемент ИЛИ со вторымвходом, первого элемента И, третийи четвертый входы которого подключены соответственно ко второму выходулогического блока и через элементНЕ к третьему выходу коммутатора,управляющие входы каждого формирователя соединены с шинами выборочногоконтроля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЗО Р 460547, кл. О 06 Е 15/46, 1973.2. Авторское свидетельство СССРУ 489115, кл. 6 06 Р 15/46, 1973прототип).