Устройство для цетрализованного контроля

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социаннстическни

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.12.7б (23) 2424898/18-24 {5 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет—

G 05 В 23/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

{53) УДК 621,503.55 (088. 8) Опубликовано 0505.79. Бюллетень Йо 17

Дата опубликования описания 0R05.79 (72) Авторы изобретения A.A. семенов, A ä. семенов и п.A. панин

Пензенский политехнический институт (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для"автоматического контроля и измерения в цифровом виде параметров промышленных установок.

Известны устройства централизованного контроля содержащие датчики, нормалйзующие блоки, блоки задания установок, коммутаторы, блок обнаружения отклонений и блок регистрации (1),(2) .

Недостатком этих устройств является снижение точности их работы из-за разброса характеристик ключей коммутаторов. 15

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для централизованного контроля, содержащее датчики, соединенные нормализующими блоками, вход- 20 ной коммутатор, соединенный с нульорганом н через блок обнаружений отклонений с узлом блокировки и сигнализации, первый блок. управления, один выход которого соединен с входным коммутатором и первым входом блока памяти, а другой выход — с формирователем кодов, "цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом формирователя ко- ЗО

2 дов и со вторым входом блока памяти, соединенного с блоком индикации через выходной коммутатор, к одному из входов которого подключен второй блок управления (3) .

Недостатком этого устройства является большое количество входных ключей для подключения параметров, снижающее надежность его работы;

Целью изобретения является повышение надежности устройства, которая достигается тем, что в устройство введены сумматоры, масштабные преобразователи, ключи, источник эталонных напряжений, распределитель импульсов, генератор тактовых импульсов и элемент И, первые вычитающие входы сумматоров соединены с выходами первого и второго ключей, управляющие входы которых соединены с одним из входов элемента И и с первым выходом распределителя импульсов, . вторые вычитающие входы сумматоров через масштабные преобразователи соединены с выходами третьего и четвертого ключей, управляющие. входы которых соединены,со входом первого блока управления, с одним из входов блока обнаружения отклонений и со вторым выходом распраделителя импульбб!5

3 сбн, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсон, третьи нычитающие входы сумматорон через вторые масштабные преобразователи соединены с выходами пятого и шестого ключей, управляющие входы которых подключены к одному из входов блока обнаружения отклонений и к третьему выходу распределителя импульсов, суммирующие входы сумматоров соединены с выходами нормализующих блоков, а выходы сумматоров подклю- 0 чены ко входам йходно1о коммутатора, входы второго, четвертого и шестого ключей соединены с нулевой шиной, вход первого ключа соединен с выходом цифроаналогового преобразовате- . 15 ля,входй третьего и пятого ключей соединены с выходом источника) эталонного напряжения, а выход нульоргана через элемент И подключен к третьему входу блока памяти. 20

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства. устройство содержит датчики 1, нормализующие блоки 2, первый и второй масштабные преобразователи

3,4, сумматоры 5, нормально-закрытые ключи 6,7,8, нормально-открытые ключи 9,10,11; источник эталонного напряжения 12, входной коммутатор 13, блок обнаружения отклонений 14; узел

l5 блокировки и сигнализации, нульорган 16, логический элемент И 17, первый блок управления 18, цифроаналоговый преобразователь 19, формирователь кодов 20, распределитель импульсов 21, генератор тактовых импульсов 22, блок памяти 23, выходной коммутатор 24, блок индикации 25, второй блок управления 26, вычитающие входы сумматоров 27,28,29. 40

Полный цикл работы устройства ТП состоит из нулевых циклов Т и циклов коммутации Т (см. фиг. 2) .

Нулевой цикл То состоит из трех тактов Т, где Т вЂ” период тактовых 45 импульсов, поступающих с выхода генератора 22 (см. фиг. 2а) ° На этоМ цик" ле на первом, втором и третьем выходах распределителя импульсов 21 поян="ляются сигналы, показанные соответст- 50 венно на фиг. 2б,н,г. На первом такте работы (моменты времени Q < t < t ) открыт ключ б и закрыт ключ 9. При это р на нычитающие входы 29 сумматоров б подаются напряжения, равные. значениям нижних уставок U которые-задаются посредством выбора коэффициентов передачи вторых масштабных преобразователей 3, а вычитающие входы 27 и 28 через нормально открытые ключи 11 и 10 подключены к нулевой @» шине. На ныходах сумматоров в данные моменты, времени будем иметь разность между зйачениями контролируемыхпараметров и нижними уставками U-U„ (см. фиг. 2е) . На втором такте рабо- 65

15 4 ты(моменты времени t2 c t c t ) открывается ключ 7 и закрывается ключ 10.

При этом на вычитающие входы 28 подаются напряжения, равные значениям верхних уставок U@, которые задаются посредством выбора коэффициентов передачи первых масштабных преобразователей 4, а вычитающие входы 29 и

27 через открытые ключи 9 и 11 подключены к нулевой шине. На выходах сумматоров в эти моменты времени будем иметь разность между значениями контролируемых параметров и верхними устанками U-U . .На третьем такте работы(моменты нремени t> (t t<) открыт ключ 8 и закрыт ключ 11. На выходах сумматоров в данные моменты времени будем иметь разность между значениями контролируемых параметров и образцовым напряжением, поступающим с выхода цифроаналогового преобразователя 19 U-U > .

Таким образом, сумматоры 5, работающие в режиме поочередного подключения к вычитающим входам заданных уровней сравнения и образцовых напряжений, осуществляют уплотнение каналов, при котором нся информация, необходимая для контроля и измерения . параметров, сконцентрирована на выходах соответствующих сумматоров (см. фиг. 2е). При этом, для передачи этой информации к блоку обнаружения 14 и нуль-органу 16 в коммутаторе 13 используется один ключ на каждый контролируемый параметр.

Цикл коммутации Т состоит из и нулевых циклов T =nT, где и †количество параметров контроля. За время, равное периоду цикла коммутации, входной коммутатор 13 псдключает ко входам блоков 14 и 16 сигналы с выходов всех и сумматоров, причем каждый из сумматоров подключается на время, равное периоду нулевого цикла Тд.

Это осуществляется тем, что на вход первого блока управления 18, представляющего из себя счетчик импульсов, поступают сигналы первого такта каждого нулевого цикла. После появления на выходе входного коммутатора

13 сигнала с выхода очередного сумматора блок обнаружения отклонений

14 анализирует на первом такте знак

U-U и в случае появления в первом

Н случае отрицательного, а во втором случае положительного знаков выдается сигнал в узел блокировки и сигнализации 15. На третьем такте каждого нулевого цикла элемент И 17 анализирует наличие сигнала на выходе нуль-органа 16. Если код на выходе формирователя кодов 20 соответствует величине контролируемого в данный момент времени параметра (напряжение на выходе цифроаналогового> преобразователя 19 таково, что

U-.U =0) то на выходе .элемента И 17 появляется сигнал, который поступает

6615

Формула изобретения

Б на вход занесения в блок памяти 23.

К адресным входам блока паМяти 23 подключены выходы первого бйока управления (для каждого параметра контроля в блоке памяти имеется своя ячейка Памяти). Поэтому код с выхода блока 20 заносится в соответствующую 5 ячейку памяти. В случае, если

U-U 0, для контролируемого в данoSp ный момент времени параметра в устройстве происходит следующий нулевой цикл работы. По окончанию цикла ком- 10 мутации в устройстве осуществляется контроль всех параметров и одновременно их сравнение с величиной образцового напряжения данного шага развертки с выхода цифроаналогового преобразователя 19. По окончании полного цикла коммутации импульс переноса с выхода блока 18 (см.фиг. 2д) поступает на вход формирователя кодов

20, представляющего из себя счетчик импульсов. Код на выходе счетчика меняется на единицу и на выходе цифроаналогового преобразователя устанавливается напряжение следующего шага развертки. При этом, полный цикл измерения Тд равен m циклам коммутации Т =вТ =mnT где щ — количество шагов развертки цифроаналогового> преобразователя. В процессе измере-. ния сигналы с выхода элемента И 17 заносят в блок памяти по соответст- 30 вующим адресам коды с выхода блока

20. При этом, среднее время, затра- ченное на измерение одного параметра, равно

Т 35 н»

Т = — =MT ср и о

Блок управления выходным коммута- тором 26 осущестВляет поочередное либо выборочное подключение результатов измерения через выходной коммутатор 24 к блоку индикации 25.

Такое построение устройства позволяет за счет использования сумматоров произвести уплотнение входной информации и сократить число ключей во входном коммутаторе, а также использования сумматоров произвести уплотнение входной информации и сократить число ключей во входном коммутаторе, а также использо- 50 вать компенсационные методы измерения. Это приводит к повышению надежности устройства централизованного контроля. устройство для централизованного контроля, содержащее датчики, соединенные с нормализующими блоками, 15 6 входной коммутато, соединенный с нуль-органом и через блок обнаружения отклонений, с узлом блокировки и сигнализации, первый блок управления, один выход которого соединен с входным коммутатором и первым входом блока памяти, а другой выход — c формирователем кодов, цифроаналоговый преобразователь, вход которого соединен с выходом формирователя кодов и со вторым входом блока памяти,.соединенного с блоком индикации через выходной коммутатор, к одному из входов которого подключен второй блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены сумматоры, масштабные преобразовате- ли, ключи, источник эталонных напряжений, распределитель импульсов, генератор тактовых импульсов и элемент.

И, первые вычитающие входы сумматоров соединены с выходами первого и второго ключей, управляющие входы которых соединены с одним из входов элемента И и с первым выходом распределителя импульсов, вторые вычитающие входы сумматоров через первые масштабные преобразователи соединены .с выходами третьего и четвертого ключей, управляющие входы которых соединены со входом первого блока управления, с одним из входов блока обнаружения отклонений и со вторым выходом распределителя импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, третьи вычитающие входы сумматоров через вторые масштабные преобразователи соединены с выходами пятого и шестого ключей, yïðàâляющие входы которых подключены к одному из входов блока обнаружения отклонений и к третьему. выходу распределителя импульсов, суммирующие входы сумматоров соединены с выходами нормализующих блоков, а выходы сумматоров подключены ко входам входного коммутатора, входы второго, четвертого и шестого ключей соединены с нулевой шиной, вход первого ключа соединен с выходом цифроаналогового. преобразователя, входы третьего и пятого ключей соединены с выходом источника эталонного напряжения, а выход нуль-органа через элемент И подключен к третьему входу блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 316092, кл. G 06 F 15/46, 1974.

2. Патент ФРГ 9 1549397, кл. 42 m 3 15/46, 1975 °

3. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы. М., Энергия, 19.74, рис. 21-3.

661515

Тираж 1014 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Закаэ 2473/49

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Алексеев

Редактор Э. Губницкая Техред О.Андрейко Корректор О. Билак