Устройство для определения соотношения параметров технологических процессов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ и 866565 Сфеэ Сфаетския Сфциаектичеекиа РЕСПУбПИК(22) Заявлено 201179 (2 ) 2881461/18" 24с присоединением заявки Йф -)д К 3 С Об 0 7/48 Государственный квинтет СССР ке делам нзобретеннй н ОткРьйтнй(3) УДК 681.З 25,22 (088,8) Дата опубликования описания 230981/ Р 1) Заявите4) УСТРОЙСГВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СООТНОШЕНИЯПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ринО импульходом а,.дклв 30 Изобретение относится к вычисли=тельной технике и предназначено дляизмерения согласованности протеканияпары технологических процессов, каждый из которых имеет несколько различных вероятностно формирующихся исходов.Известно устройство для выявленияотношения двух входных сигналов, содержащее транзисторно" сопротивление,сумматор, который осуществляет суммирование эталонного сигнала с сиг-налом, выделенным на транзисторномсопротивлении, усилитель, элементпамяти и коммутаторы 11.Однако данное устройство непозволяет выявить отношение параметров, представленных несколькимивходными сигналами,Известно также устройство дляопределения отношения двух чисел,которое содержит реверснвный счетчик, логические схемы И и ИЛИ, а также вычислительный счетчикт вход которого связав с выходом схема И, однимиз входов соединенной с входнойшиной второй последовательностисов, а выход переполнения - с вуправления реверсивного счетчикинФормационный вход которого по 2чен к шине первой, входной последовательности импульсов, другой вход схемы И соединен с выходом схемы ИЛИ, входы которой соединены с выходами разделов обоих счетчиковНедостаток этого устройства - п ципиально невозможно представить одной величиной характер согласования двух процессов за выбранный интервал времени из выработанных отношений Лйух чисел илИ отношений нескольких пар чисел. Представление же характера согласования совокупностью отношений чисел требует от пользователя устройства осуществления интерпретации, например технологической, что представляет собой значительные рудностн при наличии нескольких различных исходов в каждом из процессов.Наиболее близким по технической сущности к.и обретению является устройство для определения отношения двух величин, содержащее блоки памяти, первую группу ключей и блок логарифмического кодирования, выход которого через вторую группу ключей соединен с входами реверсивного счетчика, причем выходы блоков памяти через первую группу ключей соединеныс входом блока логарифмического коди-рования.2 Д, ГЗ 3Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измерениясогласования пары процессов, имеющихлюбое разнообразие исходов, за любойпериод времени из-эа невозможностиформирования сигнала, соответствующего достаточно точной оценке согласованности нескольких пар величин,гПелью изобретения является повышение точности при определении согласованности двух процессов с разнообразными вероятностно проявляющимися исходами.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащееблоки памяти, коммутаторы, введены датчики типа исходов, счетчики, переключатели, исто тники опорного напряжения, блок сравнения, блок вычитания, сумматор, квадратор, усилители 6 лок индикации, причем выходы первого и второго датчиков исходов соединены соответственно с первыми входами первого и второго счетчиков,вторые входы которых и первый входсумматбра соединены с выходом первого источника опорного напряжения, выход первого счетчика подключен к первому входу первого блока памяти, первому входу первого переключателя, входу квадратора и первому входу второго переключателя, второй вход которого соединен с выходом квадратора, выход второго счетчика подключен к первому входу второго блока памяти и второму входу первого переключателя, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго блоков памяти, вторые входы которых соединены с первым выходом первого переключателя, второй и третий ныходы которого подключены соответстненно к входам бЛока сравнения, выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, первый выход которого подключен к второму входу сумматора, второй выход соединен с управляющим входом первого переключателя, выход сумматора соединен с первым входом усилителя, выход которого подключен к третьему входу второго переключателя, выход второго источника опорного напряжения соединен с четвертым входом второго переключателя и вторым входом первого коммутатора, выходы второго переключателя соединены соответственно с входами блока вычитания, выход которого подключен к входу второго коммутатора, первый и второй входы которого соединены соответственно с входом блока индикации и вторым входом усилителяНа фиг. 1 изображена блок-стема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема датчиков типа исходов; на фиг. 3 - принципиальная схемаблоков сравнения и вычитания; нафиг. 4 - принципиальная схема квадратора; на фиг. 5 - принципиальнаясхема усилителя.Устройство содержит датчики 1 и2 типа исходов, счетчики 3 и 4,источник 5 опорного напряжения, блоки6 и 7 памяти, входящие в составпамяти 8,переключатель 9,.блок 10сравнения, коммутатор 11, сумматор12, усилитель 13, переключатель 14,квадратор 15, источник 16 опор- .ного напряжения, блок 17 вычита-.ния, коммутатор 18 и блок 19 индикаДатчики 1 и 2 (фиг. 2) состоят гзпоследовательно соединенных контакта.20, генератора 21 импульсов, шагово-го искателя 22 и потенциометра 23 сотводами, один иэ которых соединен 20 с источником 24 напряжения. Другойвыход шагового искателя 22 черезнормально открытый контакт 25 и кЛемму входа потенциометра 23 представляют собой выход 26 датчиков 1 и 2.Блок. 10 сравнения и блок 17 вычи-.тания (фиг. 3) состоят иэ потенциометра 27, входы 28 и 29 которого подсоединены встречно с выходами предыдущего блока. Выход 30 блоков 10 и17 соединен с входом последующихблоков.Квадратор 15 состоит из диодов 31(фиг. 4), вход каждого иэ которыхсоединен с сопротивлениями 32 и 33.Выходы сопротивлений 32 соединеныпараллельно с входом 34 квадратора15, а выходы сопротивлений 33соединены параллельно с источником35 опорного напряженияВыходы диодов 31 соединены параллельно с входа ми решающего усилителя 36 с сопротивлением 37 в цепи обратной связи.Выход 38 решающего усилителя 36 соединен с входом переключателя 14.Усилитель 13 состоит из двух це пей (фиг. 5). Первая цепь состоит изпоследовательно решающего усилителя,,39 с сопротивлением 40 в цепи обратной снязи и сопротивлениями 41 и 42йа его входе;кйадратора 43;решающего 50 усилителя 44 с сопротивлением 45 вобратной связи и сопротивлениями 46,и 47 на его входе; решающего усилителя 48 с сопротивлением 49 в обратнойсвязи и сопротивлением 50 на еговходе. Выход 51 первой цепи соединен 55 с входом переключателя 14.Вторая цепь состоит из решающегоусилителя 52 с сопротивлением 53 вобратной связи и сопротивлением 54на его входе; решающего усилителя ЬО 55 с сопротивлением 56 н обратнойсвязи и сопротивлениями 57 и. 58 наего входе; квадратора 59; решающегоусилителя 60 с сопротивлением 61 вцепи обратной связи и сопротивлением б 5 62 на его входе, Выход решающегоусилителя 60 через сопротивлени 47соединен с входом решающего усилителя 44,Устройство работает следующим образом;Перед началом интервала, в течениекоторого определяется согласованностьпротекания процессов, нуль-напряжениеиз источника 5 опорного напряженияподается в счетчики 3 и 4В ходе протекания каждого из процессов непрерывно дискретно формируются различные исходы. При их формировании замыкается контакт. 20 датчиков 1 и 2 исходов (фиг. 1 и 2) и оностается замкнутым в течение всегоинтервала существования исхода. Отвключения контакта запускается генератор.21 импульсов, выдающий импульсы через определенный интервал времени.При появлении очередного импульса срабатывает шаговый искатель 22, 20который замыкает очередной отводпотенциометра 23. По окончании дискретного исхода контакт 20 размыкается, а контакт 25 замыкается. Приэтом напряжение, снимаемое с выхода. 25потенциометра 23, подается на выход26 своего датчика. Выходные напряжения датчиков 1 и 2 подаются навход счетчиков 3 и 4, которые работают таким же образом, как и датчики1 и 2, но запускаются только лишьна один импульс после окончания исхода..При этом в счетчиках 3 и 4 формируются напряжения, величины которыхсоответствуют количеству появив-шихся исходов, Выходные напряжениядатчиков 1 и 2 и счетчиков 3 и 4сохраняются в блоках б и 7, соответственно.После окончания заданного интервала переключатель 9 устанавливаетс 1в положение, при котором встречновключенные напряжения счетчиков 3и 4 поступают в блок 10 сравнения,где они сравниваются на потенциометре 27 (фиг. 5). Напряжение с выхода30 проходит через коммутатор 11.Если напряжение счетчиков 3 и 4 неравны, т.е. за выбранный период вобоих процессах неравное количество. исходов, коммутатор .11 устанавлива"ется в положение, при котором выходное напряжение блока 10 сравнениячерез переключатель 9 подается черезблок управления (не показан) в тотиз блоков б или 7, который содержитменьшее количество исходов.Описанная работа устройства повторяется до тех пор, пока искусственным путем не обеспечится одинаковоеколичество исходов для обоих процессов. Если напряжения счетчиков3 и 4 равны, т.е. в каждом процессепоявилось одинаковое количество исходов, на выходе блока 10 сравненияотсутствует напряжение. При этом б 5 коммутатор 11 сохраняет нулевое состояние.Рассмотрим работу остальной части устройства после обеспечения равного количества исходов. При этом примем, например, что в каждом процессе появилось по пять исходов в следующем порядке; Р(1), р(-1, РИ), рф) и р 1 в в первом процессе, Рд, Р , Р " Ри Р 4- во втором процессе. При этомйнижний индекс - номер процесса, а верхний индекс в скобке - номер исхода.В этом случае переключатель 9 устанавливается в положение, при котором напряжения всех пяти исходов Р(") - Р( последовательно подаются1в блок 10 сравнения, где они сравниваются с Р(. Если сравниваелые напряжения очередной пары не равны, разность напряжений через коммутатор11 Формирует увеличение, напряжений в сумматоре 12 на единицу. Как только сравниваемые напряжения оказываются равными, весь цикл сравнения повторя-. ется вновь, но теперь уже со вторым появившимся исходом второго процесса, например Р и т.д.После того, как все напряжения, соответствующие исходам первого процесса, сравнились со всеми напряжениями, соответствующими исходам второго процесса, переключатель 14 устанавливается в положение, при котором напряжение счетчика 3 подается через переключатель 14 на вход блока 17 вычитания, который работает аналогично блоку 10. Это же напряжение счетчика 3 подается в квацратор 15.В зависимости от величины напряжения, поступившего на вход 34 квадратора (Фиг. 4), срабатывает соответствующий диодный элемент 31 и, тем самым, формирует величину напряжения, подаваемую в решающий усилитечь 36 с выхода которого напряжение через переключатель 14 подается на вход блока 17 вычитания. Коммутатор 18 устанавливается в положение, при котором выходное напряжение блока 17 вычитания подается на второй вход усилителя 13 (фиг, 5). На первый вход усилителя 13 подается напряжение с выхода сумматора 12.Оба поданных напряжения сумллруются в решающем усилителе 39, Этот же усилитель изменяет полярность полученной суммы напряжений, Выходное напряжение усилителя 39 пропускается через квадратор 43, который работает как и квадратор 15, Выходное напряжение квадратора 43 подается в решающий усилитель 44.Одновременно в решающем усилителе 52 выходное напряжение коммутатора, 18 изменяет свою полярность и подается в решающий усилитель 55, где оно вычитается из выходного напряжения сумматора 12.В этом же решающем усилителе 55 изменяется полярность полученной разности напряжений. Выходное напряжение решающего усилителя 55 пропускается через квадратор 59, работа" ющнй так же, как и квадратор 15. В решающемусилителе 60 изменяется полярность выходного напряжения квадратора 59 и оно поступает на вход решающего. усилителя 44, в котором .вычитается из выходного напряжения 1 О квадратора 43.Полученная разность напряжений пропускается через решающий усилитель 48, в котором изменяется ее полярность.Выходное напряжение усилителя 13 через переключатель 14 поступает на вход блока 17 вычитания.Выходное напряжение источника 16 опорного напряжения через переключатель 14 поступает на вход блока 17 "О вычитания, который работает так же, как и блок 10. Его выходное напряжение через коммутатор 18 поступает в блок 19 индикации. Оценка согласованности индуцируется в виде показаний цифрового вольтметра в пределах 0-1. При этом ффОфф соответствует полная рассогласованность, а фф 1 е идеальная согласованность пары процессов.Применение изобретения обеспечивает повышение точности измерения согласованности пары процессов с разнообразными вероятностно появляющимися исходами эа счет исключения ограничений на разнообразие исходов процессов и количество исходов, происшедших в данном интервале времени, определяющих точность соответствия сформированного значения согласован" ности реальной ситуации. 40формула изобретенияУстройство для определения соотношения параметров технологических процессов, содержащее блоки памяти, коммутаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности при.определении согласованности двух Е процессов с разнообразными вероятностно проявляющимися исходами, в него введ ны датчики типа исходов,счетчики, переключатели, источникиопорного напряжения, блок сравнения,блок вычитания, сумматор, квадратор,усилитель и блок индикации, причемвыходы первого и второго датчиковисходов соединены соответственно спервыми входами первого и второго счетчиков, вторые входы которых н первый вход сумматора соединены с выходом первого источникаопорного напряжения, выход первогосчетчика подключен к первому входупервого блока памяти, первому входупервого переключателя, входу квадратора и первому входу второго переключателя, второй вход которогосоединен с выходом квадратора, выходвторого счетчика подключен к первомувходу второго блока памяти и второмувходу первого переключателя, третийи четвертый входы которого подключенысоответственно к выходам первого ивторого блоков памяти,вторые входыкоторых соединены с первым выходомпервого переключателя, второй и третий выходы которого подключены соответственно к входам блока сравнения,выход которого соединен с первымвходом первого коммутатора, первыйвыход которого подключен к второмувходу сумматора, второй выход соединен с управляющим входом первого переключателя, выход сумматора соединен с первым входом усилителя, выходкоторого подключен к третьему входувторого переключателя, выход второгоисточника опорного напряжения соединен с четвертым входом второго переключателя и вторым входом первогокоммутатора, выходы второго переключателя соединены соответственно свходами блока вычитания, выход которого подключен к входу второго 1 соммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно свходом блока индикации и вторым входом усилителя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СВЮ В 3686513,кл, 6 06 6 7/121972. 2. Авторское свидетельство СССР В 411453, кл. С 06 Р 7/44 1971. 3. Авторское свидетельство СССР В 309368, кл. 6 06 6 7/161970.079/71 Тираж 748 Подписно Филиал ППП "Пате ИИПИ 3 Фое. Г