Устройство для контроля параметров

(51)5 0 05 В 23 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ЕЙ ТЕЛЬСТВУ МУ С К АВТО 2(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ(57) Использовайие; в сложных технических кое "сйс 1 кемах. Сущность изобретения".устройство содервжрйт ккоммутатбр 2, блок 3 измерения -и оценки" параметров, блок анализа оценки (4, Ь), элемент ИЛИ 6, блок 7 вывода результата, блок 8 управления и блок 9 регистров, 1 з. и. Ф-лы, 5 ил,Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, и может быть использовано в автоматизированных системах контроля сложных системИзвестны устройства для контроля параметров 1, 2), содержащие блок управления, блоки анализа, блок вывода результата и коммутатор, Эти устройства обеспечивают возможность управления достоверностью контроля, т. е; возможность влиять на оцен-ку параметра в чьих-либо интересах - заказчика или изготовителя, снижая рискодного за счет другого путем "заинтересованного искажения" информации об истинном состоянии контролируемого параметра при вынесении окончательного решения о признании его "годным" или пне годным",е устройства сложны, треого наличия в своем состателя интервала времени ме того, здесь время выполы повышения достоверно- оянно и не зависит от тоГо,Однако так буют обязательн ве формирова измерения. Кронения процедур сти всегда пост(56) 1, Авторское свидетельство СССРМ 605470, кл. О. 05 В 23/02, 1976..2, Авторское свидетельство СССР, М 820466, кл, б 06 Р 15/46, 1978;3, Авторское свидетельство СССРМ 1132280, кл. 6 05 В 23/02, 1984. ква находится ли параметр в зоне уверенкнбго"не годен" и ("годен") или на их границе.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для контро- Я ля параметров 31, содержащее блок управлений, блок ретгистрьв, коммутатор, ийформационные входы которого являются входами усгройства, служащими для подключения объекта контроля, а управляющие (,"ф входы соединены с первой группой инфор-.мациониых выходов блока регистров, информационный, адресный и вход записи которого соединены соответственно с информационным, адресным и выходом записи блока управления.УстрОйство осуществляет переспрос теку-е щего значения контролируемого параметра,( при каждом переопросе формирует оценку па-, раметра - "годен" или "не годен", анализируетпо числу полученныхза контрольный интервал достоверностьоценок "годен" и "негоден", отдавая предпочтение той оценке, которой заданный предел будет достигнут раньше. В15 20 30 40 50 случае же недостижения за контрольныйинтервал требуемой достоверности ни одной из оценок предпочтение отдается оценке, получившей большее числоподтверждений.Это устройство обеспечивает повышение быстродействия, но не дает высокойдостоверности контроля.Целью изобретения является повышение достоверности контроля.Указанная цель достигается тем, что вустройство введены блок измерения и оценки параметров, первый и второй блоки анализа оценки, элемент ИЛИ и блок выводарезультата, информационные входы "годен" и "не годен" которого соединены соответственно с выходами первого и второгоблоков анализа оценки и первым и вторымвходами элемента ИЛИ, выход которого соединен с одноименными входами блока измерейия и оценки параметров первого ивторого блоков анализа оценки и выходомсброса блока управления, информационный вход, вход запуска, вход уставки, выходыГоден" и "Не годен" блока измерения иоценки параметров соединены соответственно с выходом коммутатора, выходом запуска и вторым информационным выходомблока регистров, счетными входами перво го и второго блока анализа оценки, входыуставок которых соединены соответственнос третьим и четвертым информационнымивыходами блока регистров, выход элементаИЛИ соединен с входом запуска блока управления.В предлагаемом устройстве формируютимпульсы тактовой частоты. с которой производят-переопросы результатов сравненияконтролируемого параметра с допуском нанего оценОк параметра "Годен" или "Не годен" (в зависимости от того, в допуске илиза пределами допуска находится параметрв момент переопроса результата сравнения), подсчитывают порознь число оценок"Годен" или "Не годен", сравйивая прй каждом очередном переопросерезультаты подсчета. оценок с наперед заданйымидопустимыми пределами Й (для "Годен" ) иМ (для "Не годен") и формируют окончательный результат в зависимости от того, какойиз оценок (" Годен" или "Не годен" ) раньшебудет достигнут заданный ей допустимыйпредел, Контрольный интервал при этомформируют в неявном виде. Величина этогоинтервала равна сумме величин й и М. Дру. гими словами, сумма (й+М) ойределяет контрольный интервал наблюдения запараметром,На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для контроля параметров; на фиг, 2,2 а, 2 б - пример выполнения устройства; на фиг. 3 - вариант выполнения блока измерения и оценки параметров с использованием аналого-цифрового преобразователя следящего типа; на фиг, 4 - алгоритм работы блока управления; на фиг. 5 и 5 а - алгоритм работы обрабатывающей части предлагаемого устройства,На фиг. 1 показаны: объект 1 контроля,коммутатор 2, блок 3 измерения и оценкипараметров, первый блок 4 анализа оценки, второй блок 5 анализа оценки, элемент 6ИЛИ, блок 7 вывода результата, блок 8 управления, блок 9 регистров,Блок 3 измерения и оценки параметров(фиг. 2) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, узел 11 сравнения, например цифровой комп аратор,управляемый генератор 12 импульсов, содержащий, например, генератор 13 непрерывной последовательности. импульсов иэлемент 14 И,В блоке 3 измерения и оценки параметров описан АЦП 10 однократного преобразования, сигнальный вход которого служитсигнальным входом блока 3. Синхровыход АЦП 10 "Конец преобразования" (КП) соедийен с синхровходом узла 11 сравнения, первый информационный вход которогосоединен с выходом результата преобразования (Кх) АЦП 10, а второй информационный вход узла 11 сравнения являетсяинформационным входом блока 3 измерения и оценки параметров, Первый управляющий вход АЦП 10 соединен с выходомуправляющего генератора 12 импульсов, вход которого служит первым управляющим входом блока 3 измерения и оценки параметров, вторым управляющим входом которого служит сбросовый вход АЦП 10.Блок 7 вывода результата содержит регистр 15 иэлементы 16 и 17 индикации.Первый и второй блоки 4 и 5 анализа оценки содержат счетчики 18 и 19 импульсов и узлы 20,21 сравнения, например, цифровые компараторы; В блок 9 регистров входят регистры 221,;, 22-5,Блок 8 управления содержит кнопки 23"Пуск" 24 и "Сброс", элементы 25 и 26 ИЛИ, триггер 27, счетчик 28 импульсов, узел 29 памяти управляющих воздействий, дешифратор 30 команд, генератор 31 импульсов,элемент 32 И, формирователи 33 и 34 импульсов, шийные усилители 35 и 36, группы шинных усилителей 37 и 38 и элемент 39 задержки,Блок 8 может быть и другим, например выполненйым на основе клавишного поля,51015 20 25 30 35 40 50 обеспечивающего ручной ввод программной информации в блок 9 регистров.В составе коммутатора 2 показаны усилительные элементы 40 - 1.40-п и реле 42 - 142 - и,На фиг. 3 показан еще один вариант блока 3 измерения и оценки параметров. Отличия здесь заключаются в том, что выход управляющего генератора 12 импульсов соединен с элементом 43 И, являющимся синхровходом узла 11 сравнения, а не с управляющим. входом АЦП 10, который выполнен следящим. В этом варианте исполнения блока 3 АЦП 10 может и не быть, если узел 11 выполнен на аналоговом компараторе.В качестве АЦП 10, показанного на фиг.2, может быть использован любой стандартный аналого-цифровой преобразователь однократного преобразования,обеспечивающий формирование синхросигнала "Конец преобразования" (КП), свидетельствующего о том, что результат преобразования (Кх) готов к выдаче.Устройство для контроля параметра (фиг. 2) работает следующим образом.Цикл контроля начинают подачей сигнала "Сброс" от кнопки 24. Этот сигнал обеспечит установку в исходное состояние счетчика 28 импульсов, триггера 27, регистров 22 - 122 - 5, счетчиков 18 и 19 импульсов, АЦП 10 и регистра 15,В исходном состоянии информация на выходах регистров 22 - 122 - 5 и 15 отсутствует, Триггер 27 сброшен, Логический элемент 14 И закрыт для прохождения импульсов запуска на управляющий вход АЦП 10, Сигнал "КП" на синхровыходе АЦП 10 отсутствует, результат преобразования "Кх" на выходе АЦП 10 равен "0", Элемент.32 И в исходном состоянии закрыт для прохождения импульсов от генератора 31 на счетный вход счетчика 28 и вход "Чтение" (Чт) узла памяти 29,После нажатия кнопки 23 сигнал "Пуск" через элементы 25 и 26 ИЛИ, формирователь 33 и шинный усилитель 35 поступит на второй управляющий (сбросовый) выход блока 9 управления и триггер 27, чем подтвердится необходимость привести устройство в исходное состояние перед проведением контроля каждого параметра,Будучи задержанным элементом 24 на время приведения устройства в исходное состояние, сигнал "Пуск" поступит на установочный вход триггера 27, благодаря чему элемент 32 И окажется открытым для прохождения импульсов с выхода генератора 31 на счетный вход счетчика 28 импульса, синхровход "Чтение" (Чт) узла памяти управляющих воздействий 29 и через формирователь 34 и шинный усилитель 35 на синхровход дешифратора 30 и синхровходы "Запись" Зп) регистров 22-122-5.За время существования синхросигнала "Чт" на соответствующем входе узла 29 памяти управляющих воздействий последний осуществляет считывание программной информации в соответствии с адресом, поступающим на его адресный вход с выхода счетчика 28 импульсов,В составе каждого слова, считываемого с узла 29 памяти информации, содержатся адресная и информационная части, Адресная часть этого слова определяет адрес одного из регистров блока 9, в который должна быть занесена информационная часть слова или адрес дешифратора 30, в который вводят команду "Стоп",Последовательность занесения программной информации в регистры 22- 122 - 5 следующая. Первыми получают программную информацию регистры 22 - 3, 22 - 4 и 22 - 5. Эта информация определяет величину допустимого отклонения контролируемого параметра (регистр 22) и допуск на суммарное время пребывания параметра в допуске (регистр 28 - 5) или за пределами допуска (регистр 22-4). Затем вводят программную информацию в регистр 22 - 1, определяющую коммутацию на вход блока 3 измерения и оценки параметров вьбранной в обьекте 1 контроля точки съема информации. Далее в оегистр 22 - 2 вводят команду запуска блока 3 измерения и оценки параметров, Последней в дешифратор30 подают команду "Стоп", которая, поступив с выхода этого дешифратора на сбросовый вход триггера 27, установит последний в исходное состояние, прекратив тем самым дальнейшее считывание программной информации, определяющей процедуру контроля данного параметра.Команда "Запуск", поступив с выхода регистра 22 - 2 на вход блока 3 измерения и оценки параметров и далее на управляющий вход управляемого генератора 12 импульсов, откроет элемент 14 И для прохождения импульсов с выхода генератора 13 на первый управляющий вход АЦП 10.Период последовательности импульсов,формируемой генератором 12, выбирают несколькб большим времени преобразования АЦП 10 напряжения, максимального для выбранного диапазона преобразования АЦП 10, Этот период определяет дискрет измерения счетчиками 18 и 19 времени преобразования параметра в допуске и вне допуска соответственно; Время существования команды "Запуск" на входеуправляемого генератора 12 равно времениконтроля параметра с учетом выполненияпроцедуры повышения достоверности.По каждому импульсу с выхода управляемого генератора 12, поступающему на входАЦП 10, последний обеспечивает снятиесигнала "КГ" и кода "Кх" с выхода, а затемзапуск и новое преобразование в код теку щего значения параметра, действующегонавходе АЦП 10.По окончания каждого цикла преобразования АЦП 10 вйставляетна своих выходах "Кх" - результат преобразования исинхросигнал "КП" - конец преобраэованйя.По переднему фронтусйнхросигнала"КП" узел 11 сравйения обеспечивает сравнение действующих на "его информационйых входах кодов и формирует оценку. зйачеййй этих кодов,Время действия оценок "Годен" и "Негоден". навыходе узла 11 сравнейия определяетсявременем ",уществования синхросигнала "КП" навыходе АЦП 10, а период равенпериоду "импульсной последовательности,формируемой генератором 12 импульсов,Импульсные оценки "Годен" и "Не годен" поступают на входы счетчиков 18 и 19 соответственно, где и производят их подсчет, благодаря чему определяется суммарнв время существования контролируемого -параметра в дойуске и за пределами допуска в течение контрольного интервала, определяемого условной суммой (М+К).Когда код времени существованияоценки "Годен" (или "Не годен") достигает допустим 6 го значения К,или М, узел 20 сравнения (для "Не годен" - узел 21) выдает оценку "Годен" ("Не годен"), которая, пройдя через элемент 6 ИЛИ;поступит на синхровход "Запись" (Зп) регистра 15 и обеспечит последнему запись действующих на его входах результатов контроля - оценок "Годен" или "Не годен", прошедших в блоках 4 и 4 анализ на достоверность.Одновременно сигнал с выхода элемента 6 ИЛИ поступит на вход пуска блока 8 управления в качестве сигнала "Пуск", аналогичного по функции сигналу, формируемому кноПкой 23, который, поступив на второй вход элемента 25 ИЛИ, снимает сигнал "Запуск" с входа блока 3 измерения и оценки параметров и обеспечивает предлагаемому устройству переход- к- контролю следующего параметра.Предлагаемое устройство обеспечивает решение следующих задач по контролю;- устранение (существенное снижение) влияния случайной составляющей на результат контроля;- фиксацию наличия сбоев в контролируемом объекте и в измерительном тракте;- управление достоверностью контроляпутем создания асимметрии либо в интересахзаказчика, либо в интересах изготовителя,10 Все перечисленные качества достигаются за счет изменения соотношения междукритериями й и М.При решении задачи по устранению"влияний Случаййой составляющей на ре 15 зультат контроля для равного приорйтета рисков заказчика и изготовителяй=М.При необходимости зафиксйровать налйчие хотя бы одного сбоя за интервал, равный Й,20 содержащее блок управления, блок регистров, коммутатор, информационные входы которого являются входами устройства, слу 35 жащими для подключения объекта контроля, а управляющие входы соединены с первой группой информационных выходов блока регистров, информационный, адресйый и вход записи которого соединены со 40 ответственно с информационным, адресным выходом записи блока управлейия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля, в устройство введены блок измерения и оценки параметров, первый и второй ЬлОкй анализа оценки, элемент ИЛИ и блок вывода результата, информационные входы "Годен" и "Не годен" которого соединены соответственно с выходами первого и второго блоков анализа оценки и первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом записи блока55 вывода результата, вход сброса которого соединен с одноименными входами блока измерения и оценки параметров первого и второго блоков анализа оценки и выходом сброса блока управления, информационный вход запуска, вход установки, входы ТоМ=1, й=й.,Управляют достоверностьюпутем назначения М и М, отличающихся один от дру-гого:25 В сравнении с базовым устройством(прототипом), предлагаемое устройство более просто в реализации, обеспечивает более высокую достоверность использующимего системам контроля. Возможность уп 30 равлять достоверностью расширяет областьприменейия устройства,Формула изобретения1, Устройство для контроля параметров,ден" и "Не годен" блока измерения и оценки го формирователя импульсов, выход которо- параметров соединены соответственно с го соединен с входам первого усилителя, выходом коммутатора, выходом запуска и выход которбго соединен с синхровходом вторым информационным входом блока ре- дешифратора команд и является выходом гистров, счетными входами первого и второ записи блока, первая и вторая информациго блоков анализа оценки, входы установок онные группы входов дешифратора команд которых соединены соответственно с треть- соединены соответственно с выходами перими и четвертым информационными выхо- вой и второй групп усилителей и являются дами блока регистров,выход элемента ИЛИ соответственно адресными информационсоединей с входом запуска блока управле ным входами блока, первый выход дешифратора команд соединен с третьим входом2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е- второго элемента ИЛИ, выход которого соес я тем, что блок управления содержит кноп- динен с входом первого формирователя имки "Пуск", "Сброс", первый, второй элементы пульса; выход которогосоединен"с "входомИЛИ, триггер, счетчик импульсов,- узел па второго усилителя; выход которого является мятй управляющих воздействий, дешифра- выходом сброса блока, к входу пуска кототор команд, генератор импульсов, элемент рого подключен первый вход первого эле- И, первый и второй формирователи импуль- мента ИЛИ, второй вход которого соединен сов, первый и второй усилители, первую и с кнопкой "Пуск", выходэлемента задержки вторую группы усилителей и элемент задер соединен с входом установки триггера, пержки, вход которого соединен с выходомпер- вый вход сброса которого подключен к вывоо элемента ИЛИ и первым входом ходу сброса блока, а второй вход сброса к второго элемента ИЛИ, второй вход которо- выходу "Стоп" дешифратора команд, выход го соединен с выходом кнопки "Сброс" и счетчика импульсов соединен с адресным входом сброса счетчика импульсов, счетный 25 входом узла памяти управляющих воздействход которого соединен с входом элемента вий, первые ивторые группы выхОдов кото- И, входом разрешения чтения узла памяти рого соединейы с входами первой и второй управляющих воздействий и входом второ- группы усилителей,1783477 Коррект оставитель В.фролохред М,Моргентал едактор Г.Бельска Н.Гун аказ 4514 Тираж Подписное ВНИИПИ Госудэрствейного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101