Устройство для автоматического сбора и обработки диагностической информации о состоянии оборудования

метки времени, блок 17 формирования сигнала аварийной ситуации, схему 18 управления приводом, которая реализуется типовой станцией тиристорногоэлектр опр ив ода.5Схема управления приводом представляет собой, как правило, станцию тиристорного управления приводом, которая ссдержит узлы защиты комплектного 10тиристорного электропривода (двигателя, оперативйой.и силовой цепей) .Работа устройства осуществляется следующим образом.При возникновении ситуации диагностирования, условием которой, например, для прокатного стана является наличие признака входа металла в валки, на выходе схемы 6 определения ситуации диагностирования появляется сигнал, который, поступая на управляющие входы блока 3 ключей, разрешает прохождение сигналов датчиков 1 диагностических параметров, пр едварительно нормализованных в блоках 2 нормализации .Сигналы каждого измерительного канала диагностических параметров постут 1 ают на входы блока 4 обработки сигналов и блока 8 АЦП, В блоке 4 обработки сигналов сигналы диагности 30 ческих параметров подвергаются Фильтрации и допусковому контролю по ус 1 авкам, задаваемым; с блока 7 ввода уставок, и результаты анализа и контроля индицируются блоком 5 индикации. 5 Одновременно сигналы с выхода блока 3 ключей поступают на входы блока 8 АЦП,Функциональная схема блока 8 АЦП (Фиг. 2) содержит нуль-орган 19, вы 40 полняющий сравнение значения сигнала на информационном входе П и компенсирующего сигнала У, источник 20опорного напряжения Е 0, цифровой де литель напряжения, состоящий из бло 45 ков 21 сопротивления и блока 22 ключей, блока 23 цифрового автомата, который реализует алгоритм уравновешивания, и гечератора 24 тактовых импульсов (ГТИ), синхронизирующего ра боту всех узлов блока 8.Блок 8 работает следующим образом.По сигналу "Запуск" из блока 15 управления осуществляется сброс триггеров блока 23 циФрового автомата и 55 на выходе блока сопротивлений напряжение 11 устанавливается равным О.Под воздействием импульсов ГТИ 24 и сигналов нуль-органа 19 блок цифровогоавтомата выполняет переключение ключей блока 22 ключей. В результате переключений напряжение 11 ступенчатоизменяется. Переключение (уравновешивание) прекращается тогда, когда напряжения 11 и 11 к на .входе нуль-органа 19 станут равными, т.е. 11 - У == О. В этот момент на выходе блока 23цифрового автомата вырабатывается сигнал "Конец цикла", который подаетсяна первый выход АЦП 8, соединенный свходом блока 15 управления,Пр еобра з ованные в цифр овую формусигналы диагностических параметров покаждому каналу измерения поступают нагруппу вторых входов блока 9 сдвигающих р егистр ов.На Фиг,3 показана реализация блока9 сдвигающих регистров на базе однотипных парафазных регистров 25, построенных на основе 1+Е-триггеров.Все разряды регистра (столбцы) соединены последовательно, а тактирующиевходы всех разрядов обьединены на общую шину, на которую поступают тактовые сигналы из блока 15 управления.Каждый импульс тактовый обеспечивает перезапись каждого разряда в столбцах (по вертикали) на одну строку.Таккак перенос в каждом из девяти столбцов аналогичен, то при каждом тактирующем импульсу в блоке 9 сдвигающихрегистров осуществляется переносстроки (информации) о единичном замере значения диагностируемого параметра на строку ниже. По тому же сигналу "Сдвиг" осуществляется и переноспо вертикали в сдвигающих регистрахблока 16 отметки времени (фиг,4), которые аналогичны регистрам блока 9,Блок 16 отметки времени (фиг,4)содержит датчик 26 времени, блок 27сдвигающих регистров времени, комму"татор 30 и блок 31 тактового распределит еля,Так как сдвиг информации о каждомизмерении значения диагностируемогопараметра в блоке 9 и текущего значения времени в блоке 16 осуществляетсяпо одному и тому же сигналу и числострок в матрице сдвигающих регистровв блоках 9 и 16 одинаковое, то осуществляются привязка каждого значениявремени к измеренному в этот моментдиагностическому параметру и.их синхронизация при перезаписи с одной:строки на другую.сы блока 14 регистрации информации о параметрах предаварийной ситуации. По сигналам блока 14 регистрации информации осуществляется переключение ключей коммутатора. После каждого импульса на выход коммутатора поступает очередной информационный сигнал о значении диагностируемого параметра. Преобразованный в блоке 13 ЦАП сигнал поступает на вход блока 14 регистрации информации.Блок 14 регистрации параметров предаварийной ситуации представляет собой двухкоординатный графопостроитель и цифр опечатающее устр ойство. Блок-схема блока,14 (фиг. 5) содержит блок 32 управления (БУ), блок 33 управления шаговым двигателем (БУШД), двигатель 34, редуктор 35, счетчик 36, задатчик 37, регистрирующий электрод (РЭ) 38, блок 39 печати протокола, схему 40 совпадения, шаговый двигатель 41, систему 42 слежения (СС) .Работа блока осуществляется следующим образом. После возникновения аварийной ситуации и перезаписи информации о текущем времени аварии в блок 16 отметки времени и значения диагностируемого параметра в предаварийпой ситуации в блок 9 блок 39 печати протокола блока 14 по каждому тактовому импульсу осуществляет печать протокола предаварийной ситуацш, который имеет вид ХХ ХХ ХХ ХХ ХХХХХ--значение параметмс ХХ ХХ ч мин с раХХХХХХХХХХ Построение графика осуществляется по сигналу, поступающему на вход блока 33 управления шаговым двигателем ЦД 41, который срабатывает по каждому тактовому импульсу слежения на один шаг. При этом по оси Х смещения каретки, на которой установлен РЭ 38, после каждого шага на вход БУ 32 поступает преобразованное в блоке 13 ЦАП значение диагностируемого параметра, которое, поступая на вход СС 42, отрабатывается ею и РЭ 38 устанавливается по оси У пропорционально значению диагностируеиого параметра с дискретной во времени. С БУ 32 в этот момент подается импульс на включение РЭ 38. ЦЦ 4 1 срабатывает едиКаждый поступающий импульс "Сдвиг"обеспечивает сдвиг кода числа в регистре блока 9 (текущее значение диагностического параметра) и регистрабл ока 16 (т екущее значение вр емени)на одну строку вниз. Количество импульсов тактового распределителя дляполного сдвига с первой строки досписания равно и, т.е. глубине памяти текущей ситуации. После и импуль-,сов информацня с последней строкисписывается, а в первой строке в этовремя появляются новое значение диагностируемого параметра (в блоке 9) и.те:сущее значение времени (в блоке 16).Диагностические характеристики агрегата определяют необходимую частотутактовых импульсов, например для прокатного стана она составляет 10 кГц. 20Глубина предыстории аварийной ситуации в условиях прокатного станасоставляет 2-7 с, определяет количество регистров в каждой группе блоков 9 сдвигающих регистров. В каждойгруппе сдвигающих регистров по сигналу тактового импульса осуществляютсясдвиг информации по регистрам и запись нового текущего значения. Информация в последнем Ки регистре, выходящая за пределы заданной глубины диагностирования, списывается и заполняется новой,В случае возникновения аварийнойситуации (аварийная ситуация формируется по инициативе срабатываний за 35щит главных приводов или по сигналампредельных значений диагностических; параметров, например, уровня вибрации, синтезируется схемой ИЛИ) изсхемы 18 управления приводом на входблока 17 формирования сигнала аварийной ситуации поступает сигнал, покоторому формируется сигнал аварийной ситуации, который поступает натретий вход блока 15 управления. Поэтому сигналу в блоке 15 Формируютсяуправляющие сигналы, которые с егочетвертого и пятого выходов поступаютна управляющие входы соответственноблока 10 перезаписи и блока 16 отметки времени.По этому сигналу информация с каждого регистра через схему перезаписипереписывается в блок 11 регистров.55С выхода блока 11 регистров информационные сигналы поступают на входкоммутатора 12, на управляющие входыкоторого поступают тактовые импуль 1600883яичное перемещение по оси Х, а повходу от блока 13 поступает следующее значение диагностируемого,параметра, которое отрабатывается СС 42,и регистрируется Рэ 38; Таким образом,5отрабатываются все и точек значенийдиагностируемого параметра в предаварийной ситуации,После поступления .на вход блока 14управляющего импульса с блока 15 управления в блоке управления графопостроителем Формируется последовательность управляющих импульсов, которыеуправляют работой коммутатора 12,блоком 39 печати протокола, которыйсостоит из буферных устройств приемаинформации о значениях диагностируемого параметра, поступающего с блока11, и времени возникновения аварийной20ситуации, поступающего с блока 16, иБУ 32, который управляет вводом указанной информации в буферные устройства и управляет работой электромагнитов цифропечати, кроме того, с блока 32 управления печатью выдаютсясигналы обратной связи 9 "Завершениепечати строки протокола" и "1(онеццикла"БУ 32 осуществляет синхронизацию. работы всего блока 14 регистрации опараметрах предаварийной ситуации.На его вход поступают сигналы из блока 15 управления, которые инициируютработу блока 14.По этому сигналу начинается по-35строение графика. Сигналы обратнойсвязи о завершении движения по осямХ и У, поступая на вход БУ 32, совместно с сигналом со схемы 40 совпа 40дения участвуют в Формировании очередного импульса на включение РЭ 38и на включение на один шаг НД 41,включение которого осушествляется дотех пор пока число включений ШД, за 45фиксированное счетчиком 36 не совпадает с кодом числа, задаваемого задатчиком 37, значение которого равнои - числу строк (глубина памяти)сдвигаюцих регистров, где хранитсяинформация о значениях диагностичес 50ких параметров в предаварийной ситуации, После совпадения кода числа задатчика и счетчика работа блока 14прекращается до следующей аварийнойситуации или до следующего инициатив - 55ного сигнала на работу блока 14.Блок-схема блака 15 управления(Фиг.б) работает следующим образом,После возникновения ситуации диагностирования сигнал с блока 6 определения ситуации диагностирования поступает на первый вход блока 15 управления, сбрасывает все триггеры устройства для автоматического сбора и обработки диагностической информации в исходное состояние, разрешает прохождение первого импульса ГТИ 43 на вход блока 42 тактового распределителя.Первый импульс с блока 42 тактового распределителя "Запуск цикла АЦП" инициирует работу блока 8 АЦП и запрецает через триггер 44 и схему И 45 поступление импульсов ГТИ 43 на вход блока 42 тактового распределителя до появления сигнала "Окончание цикла АЦП" от блока 8, который сбрасывает триггер 44 в исходное состояние. Импульсы ГТИ 43, поступая на вход блока 42 тактового распределителя, инициируют выдачу на его выходах сигналов, инициирующих "Сдвиг" (второй выход), перезапись (третий выход), инициативного сигнала на печать протокола и построение графика в блоке 14 . Причем появление сигналов на выходе инициирующих работу блоков 16,10 и 14 возможно только в случае возникновения аварийной ситуации. В случае отсутствия сигнала "Аварийная ситуация". тактовый блок тактового распределителя выдаст только импульсы на "Сдвиг" информации в блоках 9 и 16. Функциональная схема блока 42 тактового распределителя и диаграмма ее работы приведена на фиг.7. Схема выполнена на двух КБ в триггер.Блок-схема блока 16 отметки времени (Фиг.4) состоит из блока 27 сдви 1гающих регистров К -К датчика 26г 2 ьвремени, коммутатора 30, блока 31 тактового распределителя.Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет автоматически осуществлять сбор и регистрацию диагностической информации о состоянии технологического оборудования, .то позволяет расширить функциональные возможности и повысить точностьдиагностирования.Фор мула и зобр ет енияУстройство для автоматического сбора и обработки диагностической информации о состоянии оборудования,. 1600883 содержащее датчики диагностических параметров, блоки нормализации, блок ключей, блок обработки сигналов, блок ввода уставок, блок индикации, схему определения ситуации диагностирования, схему управления приводом, причем датчики диагностических парамет" ров подсоединены на соответствующие входы блоков нормализации, выходы которых подсоединены на информационные входы блока ключей, на управляющие входы которого подсоединен выход схемы определения ситуации диагностирования, выходы блока ключей подсоединены на первые входы .блока обработки сигналов, на вторые входы которого подсоединен блок ввода уставок, выход блока обработки сигналов подсоединен на вход блока индикации, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности диагностирования, оно снабжено блоком аналого-цифровых преобразователей, блоком д 5 сдвигающих регистров, блоком управле-, ния, блоком формирования сигнала аварийной ситуации, вход которого соединен со схемой управления приводом,схемой перезаписи,блоком регистров,коммутатором, блоком отметки вре 30 мени, блоком цифроаналоговых преобразователей и блоком регистрации параметров предварительной ситуации, причем выходы блока ключей и через информационный. вход блока аналогоцифровых преобразователей подсоединены к входам соответствукщей группы 1 Облока. сдвигающих регистров, выходы которого подсоединены к информационным входам схемы перезаписи, .выходы которого соединеныс входами блока регистров, выходы которого подсоединены к первой группе. входов блока регистрации параметров предаварийной ситуации и к входам коммутатора, выходы которого через блок цифроаналоговых преобразователей подсоединен к второй группе информационных входов блока регистрац,и параметров предварительной ситуации, к третьей группе информационных входов которого подсоединен выход блока отметки .времени, управляющие выходы блока регистрации параметров предаварийной ситуации подсоединены к управляющим входам коммутатора и первому входу блока отметки времени, первый вход блока управления подсоединен к выходу схемы определения ситуации диагностирования, к второму входу " выход блока . аналого-цифровых преобразователей, к третьему вхсду - выход блока Формирования сигнала аварийной ситуации, первый выход блока управления подсоединены к управляющим входам блока аналого-цифровых преобразователей, второй выход - к входам блока сдвигающих регистров, третий выход - к входам блока регист-, рации параметров лредаварийной ситуа- ции, четвертый выход - к входу блока отметки времени и пятый выход - к вхо- ду схемы перезаписи.1600883 СоставиТехред Гратил ерг Ред Корректор А.Ос к о к НТ СССР и открыти б д 4/ ул. Га ьский комбинат "Пат роизводственно-и г 34 Тираж 410 осударственного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж, Раушская