Устройство для регистрации параметров машин

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИК Е ИЗ РЕТ П В пер выипе вы единены задержки,ми элеменкото вторые вхо го элементарвыми входаэлемента слкоторого пм элементов с выходом втора выходы - с птов И и входамимодулю 2, выхо ения дключе И, Вых оедине теля и ко вторым вход первого элемен а И группыго фор мир о в о входом пер ьных элесоответвателями ппы. Выходы ос ппы соединены тальными форми уппы соответспульсов гру ментов И гр ствующи импульс енно чер и группы тре Выходы фор ключены к ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС( 71) Ивановский энергетический институт им. В. И, Ленина(56) Авторское свидетельство СССР У 1049926, кл, О 06 М 7/02, 1982.Авторское свидетельство СССР У 514314, кл. О 07 С 3/10, 1976,Авторское свидетельство СССР У 1239737, кл. О 07 С 3/10, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ МА 1%Н(57) Устройство для регистрации параметров манин относится к устройствам автоматики и вычислительной техники и предназначено для регистрации апериодического и установившегося значений параметров электрических машин в переходных режимах, Целью изобретения является повьппение точности устройства и увеличение его информативности о состоянии машины, Устройство содержит датчики, выходы которых подключены к соответствующим первым входам первой группы ключей и амплитудных детекторов. Выходы амплитудных детекторов соединены с входами селектора максимального напряжения, первые выходы которого соединены со вторыми (управляющими) входами ключей, Выходы ключей подключены ко входам пороговых элементов первой группы, выходы которых подключены к первым информационным входам первого дешифратора и к входам элемента ИЛИ, Выход элемента ИЛИ через емент задержки соединен с р м управляющим входом первого дешифратора и со входом второго элемента задержки. Выход второго элемента задержки подключен ко второму управляющему входу первого дешифратора, Второй выход селектора максимального напряжения подключен ко входам пороговых элементов второй группы, выходы которых соединены с информационными входами второго дешифратора 11, Выходы второго дешифратора 11 соединены со вторыми информационными входами первого дешифратора, Выходы первого дешифратора соединены с информационными входами первого блока демультиплексоров, на адресные входыкоторого подключена группа первыхвыходов селектора 4 максимальногонапряжения, Выходы первого блока демультиплексоров подключены к соответствующим входам первого блока счетч ков, Группа первых выходов селектор максимального напряжения подключена к первым входам группы элементов Иих элементов задерж рователей импульсов рвым (управляющим) в287213 дам ключей второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков, а выходы - собъединенным входом пороговых элементов третьей группы, Выходы пороговых элементов третьей группы подключены к информационным входам третьего дешифратора, выходы которогоподключены к соответствующим информационным входам второго блока деИзобретение относится к устройствам автоматики и вычислительной техники и предназначено для регистрацииапериодического и установившегосязначений параметров электрических машин в переходных режимах,1Целью изобретения является повышение точности устройства и увеличение его информативности,ОНа чертеже приведена функциональная схема устройства,Устройство содержит датчики1 1, выходы которых подключеныяк соответствующим первым входам первой группы ключей 2 .2 и амплитудных детекторов 3 3, Выходыамплитудных детекторов 3 3 соединены со входами селектора максимального напряжения 4, первые входыкоторого соединены со вторыми (управляющими) входами ключей 2 ,2,выходы. ключей 2 .2соединены совходами пороговых элементов 5,5первой группы, выходы которых подключены к первым информационным входам первого дешифратора 6 и к входамэлемента ИЛИ 7. Выход элемента ИЛИ 7через первый элемент задержки 8 соединен с первым управляющим входомпервого дешифратора 6 и со входом второго элемента задержки 9. Выход элемента задержки 9 подключен ко второму управляющему входу первого дешифратора 6. Второй выход селектора максимального напряжения 4 подключен ковходам пороговых элементов 10,10группы, выходы которых соединены синформационными входами второго дешифратора,1. Выходы дешифратора 11соединены со вторыми информационнымивходами первого дешифратора 6. Выхомультиплексоров, адресные входы которого подключены к выходам Формирователей импульсов, Выходы второго блока демультиплексоров подключены ксоответствующим входам второго блокасчетчиков, Выход второго элемента задержки через четвертый элемент задержки подключен ко вторым (управляющим) входам амплитудных детекторов.1 ил. ды первого дешифратора 6 соединены синформационными входами первого блокадемультиплексоров 12, на адресныевходы которого подключена группа первых выходов селектора максимальногонапряжения 4. Выходы первого блокадемультиплексоров 12 подключены к соответствующим входам первого блока 13счетчиков, Группа первых выходов селектора максимального напряжения 4подключена к первым входам группыэлементов 14 .14 И-НЕ вторыевходы которых соединены с выходомвторого элемента задержки 9, а выходы - с первыми входами элементов И15,15и со входами элемента 16сложения по модулю 2, выход которогоподключен ко вторым входам элементовИ 15 .5 Выход первого элемента И (15 ) из группы 1515 соединен со входом первого формирователя импульсов (17, ) из группы 17, 17.Выходы остальных элементов (1515) соединены с соответствующимиостальными формирователями импульсов(17 17) соответственно черезтретьи элементы 18,18, Выходыформирователей импульсов 17 . 17,подключены к первым (управляющим)входам ключей 1919, второйгруппы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих датчиков 11 а выходы - с объединенным входом пороговых элементов20 .20 третьей группы, Выходыпороговых элементов 20, ,20, подключены к информационным входам третьего дешифратора 21, выходы которого подключены к соответствующим инФормационным входам второго блокадемультиплексоров 22, адресные входы12872 50 которого подключены к выходам формирователей импульсов 17117, Выходы второго блока демультиплексоров 22 подключены к соответствующим входам второго блока счетчиков 23, Выход второго элемента задержки 9 через четвертый элемент задержки 24 подключен ко вторым (управляющим) входам амплитудных детекторов 3 .3, Первый 6, второй 11 и третий 21 10 дешифраторы выполнены, соответственно, на элементах И-НЕ 2525 и,д 2626, и 27 27, .Устройство работает следующим образом, 15При пуске машины контролируемые параметры воспринимаются датчиками 11 и с выходов поступают на входы ключей 212 первой и19,,19 второй группы, а также 20 на группу амплитудных детекторов 33. При этом, каждый амплитудный детектор 3; производит запоминание и хранение максимальной амплитуды (за первый полупериод) выход ного сигнала с 1; датчика. Сигналы с выходов амплитудных детекторов 3,3поступают на входные шины селектора максимального напряжения 4, возможный вариант исполнения которо го приведен в (1), На втором его выходе, подключенном ко входам пороговых элементов второй группы 10 О , появляется сигнал, равный максимальному из всех сравниваемых сигналов на его входах, Таким образом, на вход пороговых элементов 10, 10, подается максимальное значение сигнала от датчиков, которое будет соответствовать максимальной апериоди ческой амплитудой параметра, например вибрации стержней обмотки статора в переходном режиме пуска, Это значение амплитуды воспринимается одним из датчиков 1;, Происходит сра батывание тех пороговых элементов 10,10 установка которых меньше величины сигнала с выхода селектора 4. При этом происходит срабачывание только одного элемента И-НЕ (261) второго дешифратора 11, соответствующего сработавшему пороговому элементу 101 с наибольшей уставкой, который подаст блокирующий сигнап на .другие элементы И-НЕ (26 ш) дешифратора 11. При этом, на 1 -м выходе второго дешифратора 11 появляется сигнал, характеризующий уровень максимального апериодического значения 13 4параметра, На вторые (управляюшие) входы ключей 2,2, выполненных по схеме аналоговых ключей с управлением от уровней логического элемента, с первых индикационных выходов селектора максимального напряжения 4 подается сигнал (в виде положительного напряжения на одном из выходов), Напряжения на всех остальных первых выходах нулевые, поэтому откроется тот из ключей 2 который подключен к выходу датчика с наибольшим сигналом, воспринятым им за первый полупериод, Такйм образом, коммутация одного из ключей 2,2 первой группы позволяет подключить к объединенному входу пороговых элементов 55 к первой группы выход того датчика, сигнал с которого был выделен как максимальный селектором 4. Происходит срабатывание тех пороговых элементов 515.первой группы, уставка которых меньше величины сигнала с датчика. Это приводит к срабатыванию элемента ИЛИ , который запускает первый элемент задержки 8. Сигналы с выходов сработавшик пороговых элементов первой группы 55 поступают на первые информационные входы первого дешифратора 6, на вторых информационных входах которого присутствует выходной сигнал со второго дешифратора 11. После окончания задержки от первого элемента 8 задержки, принимаемой равной постоянной затухания апериодической составляющей переходного режима пуска, происходит срабатывание одного элемента И-НЕ (251,%) первого дешифратора 6соответствующего сработавшему пороговому элементу 101 второй группы с наибольшей уставкой, а также сработавшему пороговому элементу 5 первой группы с наибольшей уставкой. Срабатывание одного элемента И-НЕ (254,ъ) дешифратора 6 приводит к подаче с его выхода блокирующего сигнала на другие элементы И-НЕ (25,М)-(1, ) дешифратора 6. Таким образом, в момент истечения задержки элемента 8 на выходе дешифратора 6 (выходе элемента И-НЕ 25, появляется сигнал - идентификатор максимального апериодического процесса изменения контролируемого параметра, а именно: изменения параметра с-й апериодической амплитуды до 3 -й установившейся амплитуд 1, за каждый пуск машины, При этом, для осуществления128721точной оценки величины выработанного ресурса по отдельным однотипным контролируемым элементам машины, на которых расположены датчики, необходимо также идентифицировать выходной,сигнал с дешифратора 6 по принадлежнос-. ти к датчику, который зафиксировал максимальный апериодический характер изменения .параметра. Подобная идентификация производится с помощью пер вого демультиплексора 12, на информационные входы которого поступает сиг" нал с элемента И-НЕ 251,ф дешифратора 6, а на адресные входы включены первые входы селектора 4. Первый блок 15 демультиплексоров 12 будет распределять сигналы о состоянии дешифратора 6 по соответствующим счетчикам первого блока счетчиков 13. В качестве демультиплексора может быть использо ,ван серийный дешифратор, в этом случае адресными входами могут служиь входные цепи дешифратора за исключением одной, которая будет информационным входом. Адресные входы (цепи 25 выборки сигнала) демультиплексоров блока 12 позволяют производит адресацию в двоичном коде к числу выходных линий и подключить информационный вход к выбранной выходной линии. 30 Появление при каждом пуске машины на одном из первых выходов селектора 4 сигнала приводит к тому, что состояние этой группы выходов характеризуется двоичным входом, согласно которому входной сигнал демультиплексора коммутируется по выходу, Для построения демультиплексоров при большом количестве адресных входов, определяемых количеством датчиков, можно вос пользоваться формированием дополнительного кода перед подачей на адресные входы с помощью промежуточных дешифраторов адреса. В случае появления сигнала на выходе элемента И-НЕ 4 (25,%) по результатам измеренияконтролируемого параметра датчиком 1; демультиплексор 121, из первого блока демультиплексоров 12 осуществит коммутацию данного сигнала на вход счетчика 131,первого блока счетчиков 13. Таким образом, при каждом пуске машины увеличивается на единицу содержимое какого-либо счетчика 13),в первом блоке счетчиков 13. Индекс счетчика 13, определяется кодом на адресных входах демультиплексора 121,д,т.е. наличием положительного напряжения на одном из 3 6первых выходов селектора 4, соответствующего датчику 1 воспринявшемумаксимальный апериодический процессизменения параметра. Содержимое остальных счетчиков первого блока счетчиков не изменяется. Время задержки второго элемента задержки 9 выбирается равным времени записи в счетчики первого блока 13, что позволяет стробировать работу дешифратора 6. После окончания записи импульса в выбранном соответствующий счетчик блока 13, предназначенный для хранения количества -х апе" риодических амплитуд и -х установившихся амплитуд параметра, имевшего апериодический затухающий характер изменения с 1 -го поЭ "е значение, и зафиксированное -м датчиком, необходимо измерить и зафиксировать установившиеся значения параметров от остальных датчиков. Важность знания уровней этих параметров определяется задачей диагностирования контролируемых элементов машин, С этой целью первые выходы селектора 4 подключаются к первым входам элементов И 1414, на вторые входы которых, подается сигнал со второго элемента 9 задержки. Так как амплитудные де-текторы 33 хранят максимапьные значения параметров, воспринятых датчиками в первый полупериод переходного процесса пуска, то состояние первых выходов селектора 4, после записи в соответствующий счетчик блока 13, не изменяется. Тогда на выходе элемента И-НЕ 14 сигнал будет отсутствовать, в то время как на выходах остальных элементов И-НЕ 14 появляется сигнал, что объясняется наличием на з.-м из первых выходов селектора 4 положительного напряжения. Элемент 16 сложения по модулю 2 предотвращает возможность работы устройства в отсутствие пуска, При работе машины в стационарном режиме элемент 16 осуществляет контроль на четность (при нечетном числе) датчиков п=2 Г+ +1, где п=12,,1, ипи на нечет- ность (при четном числе датчиков и= =2 Г), В пусковом режиме машины. после затухания апериодической слагающей параметров на выходе одного из элементов И-НЕ 14; сигнал будет отсутствовать, поэтому независимо от выполняемой функции контроля на четность или нечетность на выходе эле 1287213мента 16 спожения по модулю 2 появля. ется сигнал. В результате на выходе элемента И 15; сигнал будет отсутствовать, а на выходах других элементов И 15, появляется сигнал. Изме рение параметров от (и) датчиков построено на основе приоритетности порядкового номера датчика. Например, в процессе пуска машины максимальное значение апериодического измерения параметра зафиксировано датчиком 1, . Следовательно, необходимо оценить установившиеся амппитуды параметров от других (и) датчиков. На выходе элемента 151 сигнал отсутствует, что приводит к тому, что формирователь импульсов 17, не запускается и поэтому не открывается ключ 19, Таким образом, сигнал от датчика 11 исключается Мз измерения по амплитуде установившегося значения, так как он уже был оценен по максимальной апериоди.ческой и установившейся амплитуде ранее. Напротив, сигналы с выходов сработавших элементов И 1515 будут поступать на соответствующие элементы 18 18. задержки, длительность задержки которых выбирается следующим образом30С 8, СрнС 18 С 1 в С 9 иеС 8 нС 8. +Сфи вгде С,р - длительность импульса схемы формирователя импульсов, В резуль тате последовательного набора задержки времени элементами 18 18формирователи импульсов17 17 вырабатывают одиночный импульс длительностью С , что позвот40 ляет поочередно открыть ключи1919 и произвести измерение установившихся значений параметров от (п) датчиков. Аналогично приведенному примеру проводится подключение ключей и в случае с другим состоянием выходов элементов И 15115 т.е. в случае, когда максимум параметров воспринят -м датчиком. Приоритетность подключения определяется 50 задержкой элементов 18,18 наивысшим приоритетом обладает первый датчик, что объясняется отсутствием элемента задержки на выходе элемента И 15, 55После открытия одного из ключей 19,. ,19, например 19, сигнал с датчика 1 поступает на входы пороговых элементов 201 20третьей группы, Происходит срабатывание тех пороговых элементов 20 . 20, уставка которых мешьше величины сиг-1нала с датчика, При этом происходит срабатывание только одного элемента И-НЕ (27 ) третьего дешифратора 21, соо твет ствующего сработавш ему пороговому элементу 20 с наибольшей уставкой, который подает блокирующий сигнал на другие элементы И-НЕ (27) дешифратора 21. Сигнал, появившийся на выходе элемента И-НЕ (27 ) дешифратора 21, распределяется демультиплексором 22 из второго блока демультиплексоров 22 по счетчик 23 второго блока счетчиков 23, номера которых соответствуют номеру датчика, с которого оценивается сигнал, например, 23 , Выбор соответствующего счетчика второго блока счетчиков 23 производится на основании кода на адресных входах демультиплексоров 22 22 из второго блока 22, Адресный код определяется наличием импульса на выходе одного из формирователей импульса 17, . ,1711. Приоритетная оценка по амплитуде установившихся параметров переходного режима предусматривает некоторое временное разделение, причем суммарное время амплитудной дискретизации (Сй) параметров будет определяться (п - 1)С=С 3. Такой способ разнесения во времени процесса измерения .пара-. метров не обладает погрешностью, так как установившийся процесс пуска разных электродвигателей имеет продолжительность в среднем 5-15 с, а время импульса Сво много раз меньше указанной продолжительности пуска. Кроме того, в установившемся режиме пуска изменения параметра относительно своего начального значения не наблюдается. Для осуществления сброса амплитудных детекторов после окончания оценок установившихся параметров по оставшимся датчикам, выход четвертого элемента 24 задержки с длительностью СЭ задержки подключен ко вторым (управляющим) входам амплитудных детекторов 3, ,3 . Этим обеспечивается подготовка устройства для анализа параметров машины при последующих пус,ках.Формула изобретения Устройство для регистрации параметров машин, содержащее первый блок счетчйков и датчики по числу контро лируемых параметров, выходы которых подключены к соответствующим первым входам первой группы ключей и амплитудных детекторов, выходы которых соединены с входами селектора макси 10 мального напряжения, первые выходы которого подключены к соответствующим вторым входам первой группы ключей, выходы которых объединены и соединены с входами пороговых элементов первой группы, выходы которых подключены к первым информационным входам первого дешифратора и к входам элемента ИЛИ, выход которого через20 первый элемент задержки соединен с первым управляющим входом первого дешифратОра и с входом второго элемента задержки, выход которого подключен ко второму управляющему входу первого дешифратора, второй выход селектора максимального напряжения подключен к входам пороговых элементов второй группы, выходы которых соединены с информационными входами второго дешифратора, выходы которого подключены к вторым информационным входам первого дешифратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства и увеличения его информативности, в него введены вторая группа ключей, группа элементов И-НЕ, группа элементов И, группа формирователей импульсов, третья группа пороговых элементов, тре 40 тий дешифратор, элемент сложения по модулю 2, группа третьих элементов задержки, первый и второй блоки демультиплексоров, четвертый элемент задержки и второй блок счетчиков, первые выходы селектора максимального напряжения подключены к первым входам группы элементов И-НЕ, вторыевходы которых соединены с выходами второго лемента задержки, выходы группы элементов И-НЕ соединены с первыми входами группы элементов И, выход первого элемента И этой группы соединен .с входом первого формирователя импульсов группы формирователей импульсов, выходы остальных элементов И группы элементов И соединены с соответствующими остальными формирователями импульсов группы формирователей импульсов через третьи элементы задержки, выходы группы формирователей импульсов подключены к адресным входам второго блока демультиплексоров и первым входам второй группы ключей, вторые входы которой соединены с выходами соответствующих датчиков, а выходы группы ключей объединены и подключены к входам третьей группы пороговых элементов, выходы которой подключены через третий дешифратор к информационным входам второго блока демультиплексоров, вы" ходы которого подключены к соответствующим входам второго блока счетчиков, выходы первого дешифратора соединены с информационными входами первого блока демультиплексоров, к адресным входам которого подключены первые выходы селектора максимально" го напряжения, выходы первого блока демультиплексора соединены с соответствующими входами первого блока счетчиков, выход второго элемен - та задержки через четвертый элемент задержки подключен ко вторым входам амплитудных детекторов.бако рректор В. Бутяга к е По Тираж 4 ное Зака роиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Пр 722/55 ВНИИПИ Гос по делам 113035, Моск