Устройство для допускового контроля

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социвлнстичеек их

Республик ро771619 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 131178 (21) 2683265/18-24 51)м 1 „з

С 05 В 23/02

G 06 F 15/46 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.1080. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 15,1080 (53) УДК 621.396 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г. Л. Баранов, В. Л. Баранов и Г. Г. Счастливый

Институт электродинамики АН Украинской CCP и Институт кибернетики AH Украинской CCP (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к нычисли,тельной технике и технике автоматизированного контроля, может быть использовано для контроля процессов н различных технологических объектах, 5 например в турбогенераторах электростанций.

Известны цифровые устройства для допускового контроля (1),(2), содержащие аналого-цифровой преобразователь блок уставок,. логический блок и блок сигнализации.

Недостатком этих устройств является их сложность, обусловленная наличием аналого-цифрового преобразовате-!5 ля, требующего значительных аппаратур ных затрат.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для допускового контроля 0 (3), содержащее генератор импульсов, подключенный первым ныходом к перво-. му входу первого элемента И, нторым выходом — к входу 6JloKB уставок, последовательно соединенные. блок срав25 нения и блок индикации, а также сумматор, выход которого подключен ко входу динамического регистра, а вход через элемент ИЛИ вЂ” к выходу динамического регистра, и блок регистрации,30 входами подсоединенный к выходам динамического регистра, однонибратора и генератора импульсон соответственно.

Недостатком устройства-прототипа является его сложность.

Цель изобретения — упрощение устройстна.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство введены первый и вто. рой триггеры, второй и третий элементы И, элемент задержки и распределитель импульсон. Первые выходы распределителя соединены с соответстнующими входами блока сравнения, второй выход — с входом одновибратора и первым входом перного триггера, третий выход — с первым входом второго триггера. Выход одновибратора соединен с третьим входом блока сравнения, выход генератора импульсов подключен ко вторым входам первого и второго триггеров и через элемент задержки — ко второму входу сумматора. Вторым выходом сумматор: подсоединен ко второму входу первого элемента И, выход которого соединен со входом распределителя. Выходы блока установок подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с

771619 выходом первого триггера, второй вход третьего элемента И вЂ” с выходом второго триггера, выходы второго и треть-. его элементов И подключены ко второму и третьему„ входам элемента ИЛИ сооТa cxaevvo.

Такое влияние в устройство для допускового контроля распределителя импульсов, двух триггеров, двух элементов И и элемента задержки позволяет реализовать устройстно на одном последовательном сумматоре и одном динамическом регистре, затраты оборудования на реализацию которых не зависят от количества разрядон, и этим достичь цели изобретения.

На чертеже представлена структур- t5 ная схема предложенного устройства.

Устройство для допускового KoHTpo ля содержит однонибратор 1, генератор 2 импульсов, блок уставок 3

1 лок сравнения 4, блок ийдикации 1, Я блок регистрации б,. динамический регистр 7, сумматор 8, распределитель

9 импульсов, два триггера 10 и 11> элемент задержки 12, элемент ИЛИ 13, первый, второй и третий элементы И

14 — 16. Блок сравнения 4 содержит ° четвертый и пятый элементы И 17 и 18 и элемент НЕ 19.

Устройство для допускового контро". ля работает следующим образом. Генератор 2 вырабатывает по одному ныхо- ® ду импульсы, действующие с частотой

Е/И, где И вЂ” количество двоичных разрядов динамического регистра 7, и по другому ныходу-тактовые импульсы с частотой 1 . 35

Блок 3 вырабатывает из т.актовых импульсов дне последовательности импульсов уставок, . соответствующих . нижней границе допуска Хн и полю допуска (Х вЂ” Хн ), где ХВ - верхняя фД граница допуска. На первом выходе блока 3 вырабатывается последовательный двоичный код величины 2И вЂ” Хн, где

)) — количество разрядов динамического регистра 7. На втором выходе блока

3 генерируется последовательный двоичный код величины 2" — (ХВ- Хн ). ,Двоичные коды уставок 2 — ХВ и 2" (Хн- Хн ) поступают последовательно, начиная с младших разрядов, на входы элементов И 15 и И 16 соответст- @ ненно.Работу устройства в непрерывном режиме генерации импульсов на выходах распределителя 9, рассмотрим, начиная с момента выработки на выходе распределителя 9 импульса, который, поступая на. запускающий вход одновибратора 1, приводит к его срабатыванию и устанавливает триггер 10 в единичное состояние. ФР

Однонибратор 1 после срабатывания от запускающего импульса вырабатывает на выходе импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна величине входного сигнала Х .. 43

Триггер 10 после установки его н единичное состояние открывает элемент

И 15. Двоичный. код 2 " — Хи с первого выхода блока устанок 3 через элементы И 15 и. ИЛИ 13 поступает на один вход последовательного двоичного сумматора 8, на другой вход которого через. элемент задержки 12 с первого выхода генератора 2 поступают импу,пьсы, совпадающие с младшим разрядом двоичного кода, поступающего по его первому входу.

B результате суммирования сумматором 8 двоичный код 2 — Хн увеличиваИ ется на единицу и новый двоичный код (2 - Хн ) + 1 с первого выхода сумма.

И тора 8 запишется н динамический регистр 7.

И

После прохождения двоичного кода (2 — АН ) через элемент И 15 триггер

10 срабатывает в нулевое состояние импульсом с перного выхода генератора 2.

После установки триггера 10 в нуле. все состояние элемент И 15 закрывается и поступление двоичного кода (2"

ХИ) на второй вход элемента ИЛИ 13 прекращается.

Двоичный код (2 — МН ) + 1 с выхода динамического регистра 7 через элемент ИЛИ 13 поступает на первый вход сумматора 8, который увеличивает его на единицу, и результат суммирования

И (2 - Хн ) + 2 записывается B динамический регистр 7 °

Так будет продолжаться до тех пор, пока динамический регистр 7 не переполнится. Это произойдет спустя интервал времени h /g после запуска одновибратора 1. В этом случае на втором выходе сумматора 8 появится сигнал переноса из И -го разряда, который через флемент N 14 пройдет на вход распределителя 9 импульсон. Распределитель импульсов пропускает входной импульс на свой третий выход и прекращает действие сигнала на одном из первых выходов, который появйлся н момент генерации импульса на втором ныходе распределителя 9. Таким образом, на од- . ном из первых выходов распределителя

9 импульсов нырабатывается сигнал, длительность которого равна ) / f и соответствует нижней границе допуска °

Ъ

Сигнал с первого выхода распределителя 9 импульсов поступает на первый вход элемента И 17, на нторой вход которого подается инвертированный элементом НЕ 19 выходной сигнал однонибратора 1. Если контролируемый параметр X меньше нижней границы допуска Х, то длительность импульса на выходе одновибратора 1 будет меньше, чем длительность импульса на первом выходе распределителя 9. В этомслучае на выходе элемента И 17 сформируется импульсный сигнал длительностью ()(- Х) И/j, который, посту771619 пая в блок 5, приведет к срабатынанию индикатора, фиксирующей выход контролируемого параметра Х за пределы нижней границы допуска. Если конт. ролируемый параметр Х больше нижней границы допуска )(н, то выходной импульс одновибратора 1, длительность которого будет. больше, чем длительность импульса на первом выходе распределителя 9, закроет элемент И 17 с помощью элемента НЕ 19.

После первого переполнения динамического регистра 7 сигнал переполнения с выхода элемента И 14 появится на третьем выходе распределителя импульсов 9. Сигнал первого переполнения устанавливает триггер 11 в единич- 15 ное состояние.

Триггер 11 единичным выходом отпирает элемент И 16. Двоичный код

2 — (Х — Хq) со второго выхода бло 1 ка устанок 3 через элементы И 16, 20

ИЛИ 13 поступает на первый вход сумматора 8 последовательно во времени, начиная с младшего разряда. После прохождения всех разрядов двоичного кода 2" — (X - МН) через элемент И

l6 триггер 11 сбрасывается н нулевое состояние импульсом с пернаго выхода генератора 2.

Двоичный счетчик, образованный соединением динамического регистра 7 с сумматором 8, выполняет счет импульсов младшего разряда, которые образуются с помощью элемента задержки 12, начиная с начального кода 2"— ()(g — Хн)35

Спустя интервал времени (Х — Х )х И/ Д после первого переполнения динамического регистра 7 произойдет его второе переполнение и на выходе сумматора 8 появится сигнал переноса из й-го разряда, который через элемент 40

И 14 пройдет на вход распределителя импульсов 9. Второе переполнение динамического регистра 7 нызовет появле. ние сигнала на другом первом ныходе распределителя импульсов 9, который будет действовать до следующего переполнения динамического регистра 7.

Если контролируемый параметр Х больше верхней границы допуска Хн, то импульс на выходе однонибратора 1 будет действовать некоторое время пос. ле второго переполнения динамического регистра 7. Совпадение задней части выходного импульса одновибратора 1 с передней частью импульса на другом

)первом выходе распределителя 9 выделяется элементом И 18, на выходе которого образуется импульс длительностью (х — х В ) и/ f. Выходной импульс элемента И 18, поступая и блок 5, приводит к к срабатыванию индикатора, фиксирую- 60 щего выход контролируемого параметра за пределы верхней границы допуска.

Если контролируемый параметр Х, меньше верхней границы допуска Х, то элемент И 18 будет закрыт, так как. 65 импуЛьй на выходе одновибратора 1 закончится раньше, чем начнет действовать импульс на выходе распределителя

9.

После второго переполнения динамического регистра 7 сумматор 8 выполняет счет импульсов младшего разряда с нулевого начального кода. Поэтому третье переполнение динамического регистра 7 произойдет спустя интервал времени -2 N/$. Третье переполнение динамического регистра 7 прекратит действие сигнала на втором выходе рас. пределителя 9 и приведет к генерации импульса на его втором выходе.

Импульс со второго выхода распределителя 9 запускает однонибратор 1 и устанавливает триггер 10 н единичное состояние. Цикл работы устройства для допускового контроля повторится аналогичным образом.

Устройство для допусконого контроля, кроме качественных оценок контролируемого параметра, выполняет количественную регистрацию отклонений от нижней и верхней границ допуска.

Количественная оценка фиксируется блоком регистрации 6 после окончания действия выходного импульса однонибратора 1 посредством считывания двоичного кода с выхода динамического регистра 7 по синхронизирукщим сигналам генератора импульсов 2, Если контролируемый параметр меньше нижней границы допуска, то в момент окончания выходного импульса одновибратора l н динамическом регистре 7 содержится дноичный код 2" — (Хн — Х }, т.е. дополнительный код отрицательного отклонения контролируемого параметра от нижней границы допуска.

Если контролируемый параметр больше верхней границы допуска, то н момент окончания выходного импульса одновибратора 1 в,цинамическом регистре 7 содержится двоичный код величины ХХВ, т.е. прямой код положительного отклонения контролируемого параметра от верхней границы допуска.

Количественные оценки отклонений от верхней или нижней границы допуска фиксируются блоком регистрации 6 и могут быть зафиксированы на перфоленте (перфокарте), выведены на цифропечать, цифровую индикацию и выданы на управляющую вычислительную машину.

Технические преимущества предложенного устройства для допусконого контроля заключается н простоте реа" лизации. Динамический регистр может быть реалиэонан на регистре сдвига или на линии задержки (например, магнитострикционной или ультразвуковой) . В случае реализации устройства для допускового контроля на линии задержки затраты оборудования не зависят от количества разрядон 0, так как при изменении меняется только время за-.

771619 держки либо частота генератора импульсов. В отличие от прототипа, коТорый требует для реализации допускового контроля двух и -разрядных счетчиков, в предложенном устройстве используется только один счетчик, собранный на динамическом регистре и последова5 тельном суьвеаторе, затраты оборудования на реализацию которого,не зависят от количества разрядов.

Формула изобретения устройство для допускового контроля, содержащее генератор импульсов, подключенный первым выходом к первому 15 входу первого элемента И, вторым вы-. ходом - к входу блока уставок, последовательно соединенные блок сравнения и блок индикации, а также сумматор, выход которого подключен ко вхо- Щ ду динамического регистра, а входчерез элемент ИЛИ к выходу динамичесКого регистра, и блок регистрации, вхсдами подсоединенный к выходам динамического регистра, одновибратора, ге-д генератора импульсов соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит первый и второй триггеры, второй и третий элементы И, элемент задержки и распределитель импульсов, первые выходы которого соединены с соответствующими входами блока сравнения, второй выход - с входом одновибратора и первым входом первого триггера, третий выход — с первым входом второго триггера, выход одновибратора сое нен с третьим входом блока сравнения, едивыход генератора импульсов подключен ко вторым входам первого и второго триггеров и через элемент задержки..ко второму входу сумматора, вторым выходам подсоединенного ко второмувходу первого элемента И, выход которого соединен со входом распределителя, выходы блока уставок подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого триггера, второй вход третьего элемента И вЂ” с выходом второго триггера, выходы второго и третьего элементов И подключены ко второму и третьему входам элемента ИЛИ со„ответственно.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 231838, кл. G 06 F 15/46, 1969.

2 ° Авторское свидетельство СССР

М 329528, кл. G 06 F 15/46, 1971.

3. Основы построения автоматизи. рованных систем контроля сложных объектов под ред. П.И.Кузнецова, М.Э., 1969, с. 342-343 (прототип) .

771619

Составитель Н.Белинкова техред Н. Бабурка Корректор Ю.Макаренко

Редактор Т.Орловская

Тираж 956- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6696/59

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