Устройство для контроля параметров

 

Использование: в сложных технических ctocteMax. Сущность изобретения: устройство содержит коммутатор 2, блок 3 измерения и оценки параметров, блок анализа оценки (4, Ь), элемент ИЛИ б, блок 7 вывода результата, блок 8 управления и блок 9 регистров . 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<гв) БЫ<ггк 1783477 А1 (Я)5 G 05 В 23/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54)гУСТРОАСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ IlAPAMETPOB (57) Использовайие; в сложных технических сйс1кемах. Сущность изобретения: устройство содержит кбммутаат бр 2, блок 3 измерения -и оценки" пагрзаметров, 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. (21) 4782730/24 . (22) 11.12,89 (46) 23.12.92. Бюл. ¹ 47 (71) Машиностроительное конструкторское бюро "Радуга" (72) В. Р, Радченко, В. В,Фролов (56) 1, Авторское свидетельство СССР № 605470, кл. G. 05 В 23/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР, ¹ 820466, кл. 6 06 Р 15/46, 1978.

3, Авторское свид тельство СССР

¹ 1132280, кл. 6 05 В 23/02, 1984. г»

\»

Изобретение относится к контрольно - находится ли параметр в зоне увербнкнбго измерительной технике, и может быть ис- "не годен" и ("годен") или на их границе. пользовано в автоматизированных Наиболее близким по технической сущсистемах контроля сложных систем; . ности к изобретению является выбранное в

Известны устройства для контроля па- качестве прототипа устройство для контрораметров (1, 2), содержащие блок управле- ля параметров (31, содержащее блок управния, блоки анализа, блок вывода результата лений, блок регистрьв, коммутатор, и коммутатор. Этиустройстваобеспечивают ийформационные входы которого являются возможность управления достоверностью входами устройств»а», служащими для подконтроля, т. е; возможность влиять на оцен- ключения объекта контроля, а управляющие (ф ку параметра в чьих-либо интересах — заказ- входы соединены с первой группой инфор-. (. чика или изготовителя, снижая риск одного мацгиониых выходов блока регистров, ин- ф за счет другого путем "заинтересованного формационный, адресный и вход записи искажения" информации об истинном со- которого соединены соответственно с инстоянии контролируемого параметра при, формационным, адресным и выходом запйвынесении окончательного решения о при- си блока управления . знании его "годным" или "ине годным".

Устройство осуществляет переспрос теку- д

Однако такие устройства сложны, тре- щего значения контролируемого параметра, буют обязательного наличия в своем соста- при каждом переопросе формирует оценку па-, ве формирователя интервала времени раметра-"годен" или "негоден",анализирует измерения. Кроме того, здесь время выпол- по числу полученных за контрольный интервал нения процедуры повышения достоверно- достоверность оценок "годен" и "не годен", сти всегда постоянно и не зависит от того, отдавая предпочтение той оценке, которой заданный предел будет достигнут раньше. В

1783477

20

50 случае же недостижения за контрольный интервал требуемой достоверности ни одной из оценок предпочтение отдается оценке, получившей- большее число подтверждений.

Это устройство обеспечивает повышение быстродействия, но не дает высокой достоверности контроля.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены блок измерения и оценки параметроа, первый и второй блоки 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 одноименными входами блока измере*ия и оценки параметров первого и второго блоков анализа оценки и выходом сброса блока управления, информационный вход, вход запуска, вход уставки, выходы Годен" и "Не годен" блока измерения и оценки параметров соединены соответственно с выходом коммутатора, выходом запуска и вторым информационным выходом блока регистров, счетными входами перво го и второго блока анализа оценки, входы уставок которых соединены соответственно с третьим и четвертым информационными выходами блока регистров, выход элемента

ИЛИ соединен с входом запуска блока управления.

В предлагаемом устройстве формируют импульсы тактовой частоты. с которой производят-переопросы результатов сравнения контролируемого параметра с допуском на него оценОк параметра "Годен" или "Не годен" (в зависимости от того, в допуске или за пределами допуска находится параметр в момент переопроса результата сравнения), подсчитывают порознь число оценок

"Годен" или "Не годен", сравйивая прй каждом очередном переопросе результаты подсчета. оценок с наперед заданйыми допустимыми пределами N (для "Годен" ) и

M (для "Не годен") и формируют окончательный результат в зависимости от того, какой из оценок (" Годен" или "Не годен" ) раньше будет достигнут заданный ей допустимый предел. Контрольный интервал при этом формируют в неявном виде. Величина этого интервала равна сумме величин N и М. Дру- 5 гими словами, сумма (N+M) ойределяет контрольный иkòåðвал наблюдения за параметром, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для контроля параметров; на фиг, 2, 2а, 2б — 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 5а — алгоритм работы обрабатывающей части предлагаемого устройства.

На фиг. 1 показаны: объект 1 контроля, коммутатор 2, блок 3 измерения и оценки параметров, первый блок 4 анализа оценки, второй блок 5 анализа оценки, элемент 6

WIN, 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 компаратор, управляемый генератор 12 импульсов, содержащий, например, генератор 13 непрерывной последовательности. импульсов и элемент 14 И, В блоке 3 измерения и оценки параметров описан АЦП 10 однократного преобразования, сигнальный вход которого служит сигнальным входом блока 3. Синхровыход

АЦП 10 "Конец преобразования" (КП) соединен с синхровходом узла 11 сравнения, первый информационный вход которого соединен с выходом результата преобразования (Кх) АЦП 10, а второй информационный вход узла: 11 сравнения является информационным входом блока 3 измерения и оценки параметров, Первый управляющий вход АЦП 10 соединен с выходом управляющего 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 и элементы 16 и 17 индикации.

Первый и второй блоки 4 и 5 анализа оценки содержат счетчики 18 и 19 импульсоа 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, 1783477

20

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—

1...42 — n, 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 резул ьтат и реоб ра зова ния (Кх) готов к выдаче.

Устройство для контроля параметра (фиг. 2) работает следующим образом.

Цикл контроля начинают подачей сигнала "Сброс" от кногки 24. Этот сигнал обеспечит установку в исходное состояние счетчика 28 импульсов, триггера 27, регистров 22 — 1...22 — 5, счетчиков 18 и 19 импульсов, АЦП 10 и регистра 15.

В исходном состоянии информация на выходах регистров 22 — 1...22 — 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

"Kx" 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 22-1...22-5.

3а 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 221...22 — 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 выбранной в обьекте 1 контроля точки съема информации. Далее в оегистр 22 — 2 вводят команду запуска блока 3 измерения и оценки параметров, Последней в дешифратор 30 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 входе

1783477 управляемого генератора 12 равно времени контроля параметра с учетом выполнения процедуры повышения достоверности.

По каждому импульсу с выхода управляемого генератора 12, поступающему на вход

АЦП 10, последний обеспечивает снятие сигнала "КГ" и кода "Кх" с выхода, а затем запуск и новое преобразование в код теку щего значейия параметра, действующего на входе АЦП 10.

По окончания каждого цикла преобразования АЦП 10 вйставляет на своих выходах "Кх" — результат преобразования и синхросигнал "КП" — конец преобраЗованйя..

По переднему фронту сйнхросигнала

"КП" узел 11 сравнения обеспечивает сравнение действующих на его информационйых- входах кодов и формирует оценку .".Годен" или "Не годен" в зависимости от . значеййй этих кодов, Время действия оценок "Годен" и "Не годен" на выходе узла 11 сравнейия определяется eðåìåíåì ",уществования синхросигнала "КП" на выходе АЦП 10, а период равен периоду "импульсной последовательности, формируемой генератором 12 импульсов, Импульсные оценки "Годен" и "Не го ден" поступают на входы счетчиков 18 и 19 соответственно, где и производят их подсчет, благодаря чему определяется суммарн!в® время существования контролируемого

-йьраметра в дойуске и за пределами допуска в течение контрольного интервала, определяемого условной суммой (M+N).

Когда код времени существования оценки "Годен" (или "He годен") достигает допустим6го 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, формируе мому 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 контроля путем создания асимметрии либо в интересах заказчика, либо в интересах изготовителя.

10 Все перечисленные качества достигаются за счет изменения соотношения между критериями N и М.

При решении задачи по устранению

"влияний Случаййой составляющей íà ре15 зультат контроля для равного приорйтета рисков заказчика и изготовителя

N=M.

При необходимости зафиксйровать налйчие хотя бы одного сбоя за интервал, равный N, 20 содержащее блок управления, блок регистров, коммутатор, информационные входы которого являются входами устройства, слу35 жащими для подключения объекта контроля, а управляющие входы соединены с первой группой информационных выходов блока регистров, информационный, адресйый и вход записи которого соединены со40 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 кон45 троля, в устройство введены блок измерения и оценки параметров, первый и второй

Ьлркй 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 блока

55 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 ТоI

M-1, N-N., Управляют достоверностью путем назначения N и М, отличающихся один от дру- гого..:

25 В сравнении с базовым устройством (прототипом), предлагаемое устройство более просто в реализации, обеспечивает более высокую достоверность использующим его системам контроля. Возможность уп30 равлять достоверностью расширяет область применейия устройства, Формула изобретения

1, Устройство для контроля параметров, 10

1783477 ден" и "He годен" блока измерения и оценки го формирователя импульсов, выход которопараметров 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- 5 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 адресным и информационсоединей с входом запуска блока управле- 10 ным входами блока, первый выход дешифратора команд соединен с третьим входом

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е q- 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 которого соединен с "входом

ИЛИ, триггер,;- узел па- 15 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 элеИ, 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- 20 соединен с входом установки триггера, пержки, вход которого соединен с выходом пер- вый вход сброса которого подключен к выво«о элемента ИЛИ и первым входом ходу сброса блока, а второй вход сброса к второго элемента ИЛИ, второй вход которо- выходу "Стоп" дешифратора команд, выход

ro 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 и вторые группы выхОдов котоИ, входом разрешения чтения узла памяти рого соединейы с входами первой и второй управляющих воздействий и входом второ- группы усилителей, Фиг.1

1783477

1783477

1783477

1783477

Ъ

Составитель В.Фролов

ТехредМ.Моргентал . Корректор Н.Гунько

Редактор Г.Бельская

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород; ул.Гагарина, 101

Заказ 4514 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государствейного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5