Устройство для контроля и регистрации технологических параметров

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН А 4( С 06 Р ПИСАНИАВТОРСКОМ БРЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТВ ен торого сое формирова нформацион ционныи вход к выходом первог ел й льсов, второивыходом аналогаэователя, упо переключател-импульсного пр толяю и обр рог лек вторые входы с ми вх торов являютсяи устройства. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Могилевский машиностроительный институт и Могилевское производственное объединение "Химволокно" им. В,И. Ленина(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 666426, кл. С 01 Э 9/28, 1977.2, Потенциометры КСП 4, миллиамперметры КСУ 4,и уравновешивающие мосты КСМавтоматические. Техничес кое описание и инструкция по эксплуатации 9026-17.1, 1975 (прототип) .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯИ РЕГИСТРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ, содержащее блок заданиявеличины отклонения контролируемогопараметра, выходом соединенный с вхдом аналого-импульсного преобразователя, блок управления регистратором, блок управления исполнительныммеханизмом и два канала преобразования сигналов, каждый из которыхсодержит усилитель, первый переключатель, выход которого соединенФ с управляющими входами бпока управления регистратором и блока управления исполнительным механизмом, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены второй переключатель, первый формирователь импульсов, а в каждый канал преобразования сигналов ввто рой и третий формирователи импульсов, дешифратор и селектор, вход которого соединен с выходом усилителя, первый и второй выход селектора. соответственно через второй и третий формирователи импульсов подключены к входам дешифратора первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами первого переключателя, входы усилителей обоих каналов преобразования сигналов соединены с выходом второго переключателя, первый инфор 1161960Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматизации технологических процессов.Известно устройство для контроля и регистрации параметров, содержащее многоканальный аналого-цифровой преобразователь, устройствообнаружения отклонения параметровот нормы, устройство управлениярегистратором, блок индикации, блоксоотношения параметров 1 1,Недостатком данного устройстваявляется структурная и конструктивная сложность его реализации. Крометого, устройство имеет недостаточноширокие функциональные возможности,не позволяющие осуществить комплексную автоматизацию технологическихпроцессов при динамических возмущениях в условиях электромагнитных по 1 О мех,Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой -ство для контроля и регистрации параметров, содержащее задающее устройство, коммутатор с управляющим устройством, устройство обнаруженияотклонения параметров от нормы, содержащее усилители и переключающие30устройства с выходом на устройствоуправления регистратором и на устройство управления исполнительнымимеханизмами 21.Недостатком известного устройства является узкая область в применении, так как оно измеряет и регулирует технологические параметрыс математическим ожиданием, равнымноминальному значению параметра, илиподдерживает их в пределах минималь 40ного и максимального допуска и неможет управлять технологическимпроцессом при динамических возмущениях параметров либо зашумленнойинформации в условиях электромагнит 45ных помех.Цель изобретения - расширение области применения.Указанная цель достигается тем,что в устройство для контроля и ре 50гистрации технологических параметров,содержащее блок задания величиныотклонения контролируемого параметра,выходом соединенный с входом аналого-импульсного преобразователя,блок управления регистратором, блокуправления исполнительным механизмом и два канала преобразования сиг цалоц, каждый из которых содержит усилитель, первый переключатель, вь- ход которого соединен с управляющими входами блока управления регистратором и блока управления исполнитель - цым механизмом, введены второй переключатель, первый Формирователь импульсов, а в каждый канал преобразования сигналов - второй и третий формирователи импульсов, дешифратори селектор, вход которого соединен с выходом усилителя, первый и второй выход селекгсра соо; ветствует через второй и третий Формирователи импульсов подключены к входам дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входа= ми первого переключателя, входы усилителей обоих каналов преобразования соединены с выходом второго переключателя, первый информационный вход которого соединен с выходом первого Формирователя импульсов, второй информационный вход - с выходом аналого в импульсно преобразо - вателя, управляющий вход второго переключателя и вторые входы селекторов являются управляющими входамиустройства,На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства;на фиг. 2 - пример реализации селекторов; на фиг. 3 - временнаядиаграмма работы устройства в режиме контроля аналогового дискретнос постоянным шагом варьирующегозначения параметра; ца Фиг, 4 - временная диаграмма работы устройствав режиме контроля отклоненияпараметра от нормы,Устройство содержит фиг. 1) блокзадания величины отклоненияконтролируемого параметра, аналого-импульсный преобразователь 2,второй переключатель 3, первый фор -мирователь 4 импульсов, каналы5 и 5 преобразования сигналов,усилители 6 и 62, селекторы 7, ивторые Формирователи Я и Я импульсов, третьи формирователи 9 и9 импульсов, дешифраторы 10 и 1 О2первые переключатели 111 и 11 , блок12 управления регистратором, блок13 управления исполнительным механизмом, а также (фиг, 2) резисторы14 - 16, триггеры 17 и 1 Я Имидтаинформационный вход 19, управляющийвход 20, первый выход 21, второйвыход 22.3 11Аналоговые дискретно с постоянным шагом варьирующие значения параметров могут быть, например, выходом цифроаналоговых преобразователей.Первый формирователь 4 импульсов может быть выполнен в ниде дифференцирующей цепочки.Усилители 6 ч 62 могут быть выполнены на операционных усилителях с полупроводниковым диодом в цепи обратной связи.Усилитель 6 обеспечивает усиление только положительных импульсов, усилитель 62 - только отрицательных,Селекторы 7 и 72 работают со следующей логикой на выходе 21:0 х 4 х 10в- пЗ(хв)х На выходе 22:0 ххп;хвх -1где х - пороговое значение, устанавливаемое на управляющемвходе 20 селекторов.х =Кдх,где х - значение параметра на вхоВде усилителя;К - коэффициент усиления усилителя;дх - значение измеряемого параметра, получаемое в зависимости от режимов работы устройства, либо навыходе первого формирователя 4 импульсов, либо навыходе аналого-импульсногопреобразователя 2.Вторые формирователи 81 и 8 уко рачивают импульс до необходимой длительности и могут быть реализованы на типовом одновибраторе. Третьи формирователи 9 и 92 импульсов могут быть реализованы на двух последовательно соединенных одновибраторах, причем первым одновиб ратором формируется импульс, соответствующий половине исходного импульса (по переднему фронту), а вторым одновибраторпм - по заднему фронту входного импульса формируется короткий импульс.Дешифраторы 10 и 102 реагируют только на комбинации 01 и 11, причем при первой комбинации вырабатывается сигнал "Логической 1" на пер 61960 4вых выходах, при второй - на вторыхвьходах дешифраторов.Устройство работает следующимобразом.5Например, переключатель 3 (фиг,1)установлен в положении контроляаналогового дискретно с постояннымшагом варьирующего значения параметра. В селекторах 7, и 7 установленопороговое эначениехпх 1где д х .: (х - х- шаг дискретиФ 1-1зации параметра;15 значение параметра на1-том уровне,значение пара.К 1"метра на пре дыдущем уровне.Аналоговая дискретно с постояннымшагом варьирующая величина х поступает на вход формирователя 4, ко торая формирует дельта-импульс,равный по амплитуде величине изменения анализируемого сигнала д х 1(фиг. 3) .Дельта-импульс, равный по амплитуде д х , через один иэ входов переключателя 3 поступает нэ объединенныйвход каналов 5 и 52, на вход усилителей 6 и 62, которые усиливаютсоответственно положительные и отрицательные импульсы, вырабатываемые 35формирователем 4 в зависимости отзнака производной функции измененияпараметра.При поступлении дельта-импульса, 40 соответствующего положительномуизменению параметра, и с амплитудой,не превышающей порогового значения, свыхода селектора 71 снимается комбинация 01, которая, проходя через формирователи 8 и 8 , поступает на2 фвход дешифратора, который вырабатывает сигнал, который свидетельствует об истинности изменения параметра. Сигнал далее поступает навход переключателя 11, который в данном случае дает разрешение на записьочередной информации посредствомблока управления регистратором ивыработку управляющего воздействияблоком управления исполнительным 55механизмом. При появлении сбоя или ошибки,обусловленной влиянием сторонних воз35 полями. мущающих воздействий, на выходе Формирователя 4 появляется соответствующий импульс,Рассматривают работу устройствапри информации, поступающей при переходе от ошибки к истинному (фиг.3).В этом случае появляется отрицательный импульс, который поступает черезпереключатель 3 на вход каналов 5и 5 и, проходя через усилитель 6 , Одалее поступает на вход селектора7, На выходе селектора 7 имеемкомбинацию 11 (согласно логике егоработы). Для однозначного определения их состояния они подвергаются 15формированию формирователями 8 и8, а именно импульс, проходя черезформирователь 8 к, преобразуется вимпульс определенной длительности,а импульс, проходя через Формирователь 9 к, преобразуется в короткийимпульс, т.е. на входах дешифратора 10 имеется следующая смена состояний: 00-10 в 11 -+ 10, и на второмвыходе дешифратора 10 появляется 25импульс, свидетельствующий о ложности информации, который поступаетна управляющий вход переключателя 11,который выдает сигнал запрещения наиспользование информации посредст рвом блока 12 для определения уп -равляющих воздействий. Рассматривают работу устройства в другом режиме.Переключатель 3 находится в по.ложении контроля параметра, изменяющегося в окрестности х В селектор 7 устанавливается пороговое значение х : Кх - х 1 а в селекторл" И макс(7 - значение х= Кх " мин 1 1 где км - номинальное значение параметра,максимальное значениеМакСотклонения параметра;- минимальное значение параметра отклонения,На один из входов блока 1 подается текущее значение параметра, а надругой - номинальное значениеНа выходе блока 1 определяетсяразность между номинальным и текущим значением параметра Ьх= Х- хтак, что всегда известна величинаотклонения параметра от нормы и знак отклонения.Аналоговый цифровой преобразователь формирует на выходе импучьсы длительностью соразмерной дельта- импульсов и амплитудой Я,:ьх= х -х1. НПри приходе импульса с амплитудой большей Я х. -х )на выходе се лектора формируется комбинация 11, которая поступает на вход дешифратора. Дешифратор 10,. вырабатывает сигнал по второму выходу, который выдает в даНном случае сигнал блоку 13 на выработку управляющего воздействия. Если же поступает импульс 1 Ьх( х , то в зависимости от полярности переключатели 11 и 11 выдают сигнал блоку 12, по которому исполнительные механизмы не вмешиваются в работу.Таким образом, предлагаемое устройство для контроля н реализации параметров позволяет выправлять технологическим процессом при различных входных параметрах и при наличии динамических возмущений и помех вызванных сильными электромагнитными1 61 9 бО 8 х 01 1 ФюрииРатман аЫ рпумуЯФЮЯ 4 Ямхйи 0 итеп К,ЬхЫ ипат ел-лерой Йи - ЬпООУ ЬмО йипд Т 2 - леЯцй ЙюФ др - 1 пчрОй 1 ыаВ йипд1-ПРИЦЕЛ Ьп 1 1 П - Ьпсрюй 5 ьап 1