Устройство для контроля многопараметрических процессов

 

Союз Советски к

Соцмалистическик

Республик

О П И С А Н И Е (,779975

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q (6l ) Дополнительное к «вт. свил-ву(22) Заявлено 1 1.08.78 (2) ) 2658914/18-24 (51)М. Кл.

G 05 В 23/02 с присоединением заявки J%—

Государственный комитет

СССР (23)приоритетдо делам иэоооетеиий и открытий

Опубликовано 15,11.80. Бюллетень,% 42

Дата опубликования описания 17.11.80 (53) УДK 621.396 (088.8) А. А. Бурба, В. H. Судаков, М. Н. Тихонов, 3. Г. Втэчарова, Л. С. Бородина и В. М. Юрочкин с П

1Э (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к области автоматизированного контроля многопараметрических процессов и управления различными объектами и может быть использовано для контроля выходов эа предельные значения любых физических величин, характеризующих работу контролируемого обьекта.

Известно устройство для контроля и регистрации параметров, содержашее блок кода номера параметров, распреде лители, генератор импульсов, сигнализатор и печатающий блок (1). Недостатком его является низкая надежность а также необходимость постоянного сравнения с допустимым уровнем всех контролируемых параметров.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля и регистрации состоянйя параметров (2), содержащее блок кода номера параметров, генератор импульсов, сит нализатор, регистрирующий блок, блок синхронизации и блок формирования к 2 мана, входы которого подключены к сиг1 ,.налиэатору, к одному из выходов блока синхронизации, а выходы блока формирования команд через блок синхронизации соединены с входами блока кода номера параметров, с входом генератора импульсов и регистрирующим блоком, входы которого подключены к другому вьиоду блока номера параметров и к-выхЬду генератора импульсов.

Недостатком является. необходимость постоянного сравнения с допустимым уровнем всех контролируемых параметров.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства путем увеличения оперативности контроля.

Цель достигается тем, что устройство для контроля многопараметрических процессов содержит блок деления, блок сравнения, сумматоры, блок произведе20 ния и блок памяти, первый, второй и третий входы которого являются соответст, венно первым, вторым и третьим входами устройства, а первые входы подклю779975 где О,. контролируемые параметры в норме. B случае, когда это отличие больше допустимого, на печать выдается номер параметра, вносяшего наибольший вклад в соответствуюшую главную компоненту, так как значительное отличие текущего

\ значения главной компоненты от эталонного является следствием выхода из нормы выше упомянутого параметра. Следует отметить, что поскольку все входящие в данную главную компоненту параметры коррелированы, черезмерное отклонение главной компоненты от эталонного значеS ния свидетельствует о выходе из нормы и других параметров, входящих в эту главную компоненту.

Функциональное назначение блоков в устройстве следующее. Блок памяти служит для хранения и выда и значений коэффициентов факторной нагрузки, собственных чисел и эталонных величин главных компонент. Блоки произведения определяют величину под знаком суммы в формуле (1). Сумматоры осушествляют оценку числителя формулы (1), а блок деления определяет текущее значение

-той главной компоненты в соответствии с формулой (1). Блок сравнения

50 необходим для сравнения этого текушего значения с эталонным и выдачи соответствующего сигнала.

Устройство для контроля многопараметрических процессов работает следующим образом. В блок 1 памати подаются на

S его.входы коэффициенты факторной нагрузки а;, собственные числа А. и эталонйые значения главной компоненты . С входа 1Х устройства на

3 чены к первым входам соответствующих блоков произведения, второй вход каждого из которых является четвертым входом устройства, а выход — соединен с первым входом соответствующего сумматора, выход каждого предыдущего сумматора подключен ко второму входу последующего сумматора, второй вход первого сумматора соединен с выходом первого блока произведения, выход .последнего 10 сумматора подключен к первому входу блока деления, второй вход которого соединен со вторым выходом блока памяти, а выход — с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к третьему выходу блока памяти, а выходк входу блока синхронизации, третий выход которого соединен с четвертым входом блока памяти.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля многопараметрических процессов. Устройство для контроля содержит блок 1 памяти, первый, второй и третий входы которого являются соответственно первым, вторым и третьим входами устройства, а первые выходы ,подключены к первым входам соответствующих блоков 2 произведения, Второй вход каждого из блоков 2 является четвертым входом устройства, а выход — соединен с первыми входами каждого из сумматоров

3, Выход каждого предыдушего сумматора подключен ко второму входу последующего сумматора, второй вход первого сумматора соединен с выходом первого блока произ3 ведения, а выход последнего сумматора подключен к первому входу блока 4 леления. Второй вход блока 4 соединен со вторым выходом блока 1 памяти, а выход с первым входом блока 5 сравнения, второй вход которого подключен к третьему выходу блока 1. Выход блока 5 соединен с входом блока 6 синхронизации, первый выход которого через блок 7 кода номера параметров подключен к первому входу

4 регистрируюшего блока 8, второй выходко второму входу блока 8, а третий выход — к четвертому входу блока 1 памяти. Выход регистрируюшего блока 8 являеТся выходом устройства.

Принцип работы устройства заключается в следуюшем. Сократить число сравниваемых параметров (признаков) можно путем использования главных компонент, ) -тую главную компоненту мож йо определить по слепуюшей формуле;

S и с: a1-Х, F. л.

- коэффициенты факторной нагруэки;

Х, — параметры, характеризующие работу контролируемого объекта (=l, 2у ° ° ° ) 1 1 )

Х вЂ” собственное число j -той

7 главной компоненты.

Количество главных компонент т включающих подавляющий объем информации о поведении случайных параметров, как правило, намного меньше числа этих параметров (ж (с n ). Таким образом, вычисляя каждую из тт главных компонент и сравнивая ее; с заранее определенным эталонным значением можно судить о поведении контролируемых параметров, вносяших наибольшие вклады в соответствующие главные компоненты.

Если текущее значение главной компоненты отличается от эталонного значения на величину, меньшую допустимой, то

77997 нент. вторые входы блоков 2 произведения поступают текущие эначения и контролируемых параметров исследуемого объекта.

На первые входы блоков 2 с первых выходов блока, 1 памяти поступают значения коэффициентов факторной нагрузки

О „для первой главной компоненты. В ( блоках 2 произведения оцениваются величины С Х, которые подаются в

11 1 сумматоры 3, где суммируются с накоп- 10 лением друг с другом. Величина суммы Ж " засылается на первый вход

4 1 блока 4 деления, на второй вход которого подается со второго выхода блока 1 памяти собственное число А„ первой главной компоненты. В блоке 4 определяется по формуле (1) значение первой главной компоненты F подаваемое на первый вход блока 5 сравнения, На второй вход блока 5 поступает эталонное значение»0 первой главной компоненты F„3 ° Çäåñü осуществляется сравнение текущего зна чения F < с заранее определенным эталонным значением С„э„„. Если F» отличается от „ д на величину, меньшую допустимой, то контролируемые параметры в норме и блок 5 сравнения подает соответствующий сигнал на.блок 6 синхронизации, который дает команду блоку 1 памяти на выдачу информации относитель- З0 но второй главной компоненты и работа блоков 1,2;3,4 и 5 повторяется в указанной последовательности. В случае, когда это отличие больше допустимого, блок 5 сравнения подает соответствующий сигнал Ы на блок 6 синхронизации, который дает команду на блок 7 кода номера параметров для выдачи с помощью регистрирующего блока 8 номеров параметров, входя-. щих в первую главную компоненту. В даль 40 нейшем блок 6 синхронизации подготавливает блок 8 к последующей работе и дает команду блоку памяти на выдачу информации относительно второй главной компоненты и работа всех блоков устройст,ва 45 повторяется в укаэанной последовательности для всех главных компо- ..

Положительный эффект, который лает изобретение, заключается в том, что оно позволяет исключить необходимость контроля всех параметров, характеризующих работоспособность исследуемого объекта.

Это, в свою очередь, уменьшает инфор5 6 мационную перегрузку и повышает оперативность принятия. решения о состоянии исследуемого объекта. Экономический эффект от внедрения изобретения может быть оценен суммой средств, сэкономленных на уменьшении информационной перегрузки, а также суммой предотвращенного (эа счет повышения оперативности принятия решения о состоянии объекта) ущерба, вызванного непредвиденным невыполнением задач, определяемых функциональным назначением обьекта, Формула изобр е тен ия

Устройство для контроля многопараметрйческих процессов, содержащее регистрирующий блок, первый вход которого через блок кода номера параметров подключен к первому выходу блока синхронизации, второй выход которого соединен со вторым входом регистрирующего блська, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит блок деления, блок сравнения, сумматоры, блоки произведения и блок памяти, первый, второй и третий входы которого являются соответственно первым, вторым и третьим входами устройства, а первые выходы подключены к первым входам соответствующих блоков произведения, второй вход каждого из которых является четвертым входом устройства, а выход - соединен с первым входом соответствующего сумматора, выход каждого предыдущего сумматора подключен ко второму входу последующего сумматора, второй вход первого сумматора соединен с выходом первого блока произведения, выход последнего сумматора подключен к первому входу блока деления, второй вход которого соединен со вторым выходом блока памяти, а» с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к третьему выходу блока памяти, а выход - ко входу блока синхронизации, третий выход которого соединен с чет- . вертым входом блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 3276514, кл. G06 F 3/08, 1970

2. Авторское свидетельство СССР

No 537367, кл, G 07 С 3/08, 1974 (прототип), 779975

Составитель А. Бурба

Редактор Г. Улыбина Техред H.Ãðàá Корректор М. Шароши

Заказ 9323/13 Тираж 956 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам иаобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент, r.Óæãîðîä, уп. Проектная, 4