RU1833841C - Устройство дл контрол параметра объекта - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит: 1 датчик контролируемого параметра (1), 1 нормирующий усилитель (2), 1 аналого-цифровой преобразователь (3), 1 . тактовый генератор (4), 4 регистра (5, 6,7,8), 1 блок вычитани  (9), 2 схемы сравнени  (10, 11), 1 делитель частоты (12), 2 триггера (13, 14), 1 элемент задержки (15), 1 селектор- мультиплексор (16), 1 элемент Запрет (17), 1 регистратор (18), 1 индикатор результатов контрол  (19), 1 элемент ИЛИ-НЕ (20), 1 счетчик (21), 5 входов (22, 23, 24, 25, 26). 1 ил.

Description

00

со

GJ 00

4

Изобретение относитс  к автоматике, измерительной и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического контрол  и управлени  различными объектами, например, автоматизированной системе безопасности обслу- живающего персонала и контрол  загр знени  окружающей среды морских нефтегазопромысловых объектов.

Цель изобретени  заключаетс  в повышении достоверности контрол  параметров за счет управлени  длительностью перевода устройства в режим ожидани  серией сигналов аварийной критической ситуации управл емой длины.

На чертеже представлена функциональна  схема за вленного технического решени .

Устройство содержит (фиг.) датчик 1, контролируемого параметра нормирующий усилитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, (управл емый) тактовый генератор 4, первый 5, второй 6, третий 7 и четвертый 8 регистры, блок 9 вычитани , первый 10 и второй 11 блоки (схемы) сравнени , (кодоуп- равл емый) делитель 12 частоты, первый 13 и второй 14 триггеры, элемент 15 задержки, селектор-мультиплексор 16, элемент 17 Запрет , регистратор 18, индикатор 19 результатов контрол , элемент 20 ИЛИ-НЕ, вычитающий счетчик 21. На фиг. в устройстве также обозначены вход 22 Пуск, вход 23 кода делени , шина 24 ввода кода предельно допустимого приращени  параметра и разрешени  его записи, шина 25 ввода кода сигнального значени  параметра и разрешени  его записи, вход 26 кода серии сигналов устройства.

Устройство дл  контрол  параметров объектов работает следующим образом.

Предварительно в устройство поступает сигнал начальной установки, подаваемой на делитель 12 частоты, триггеры 13 и 14, регистры 5, 6, 7 и 8 и устанавливает их в начальное состо ние (цепи сигнала начальной установки на фиг. не показаны).

В устройство по шине 24 ввода кода предельно допустимого приращени  параметра и разрешени  его записи и шине 25 ввода кода сигнального значени  параметра и разрешени  его записи в соответствующие третий 7 и четвертый 8 регистры записываютс  коды, соответствующие предельно допустимому приращению контролируемого параметра и его сигнальному значению. Аналогично, с входа 23 устройства в кодоупрзвл емый делитель 12 частоты записываетс  код делени , а с входа 26 устройства в счетчик 21 - код серии сигналов наличи  аварийной критической ситуации.

После этого на шине 22 Пуск формируетс  посто нный сигнал, разрешающий через элемент 17 Запрет (при нулевом значении сигнала, поступающем на его

второй вход) запуск управл емого тактового генератора 4, вырабатывающего управл ющие импульсы.

Значение контролируемого параметра объекта в аналоговой форме поступает с

датчика 1 на нормирующий усилитель 2, привод щего сигнал к уровню, необходимому дл  работы аналого-цифрового преобразовател  3. Динамика работы аналого-цифрового преобразовател  3 тако5 ва, что он синхронизирован по частоте с делителем 12 частоты. При этом по входу опорной частоты преобразоватед  3 поступают только синхроимпульсы с выхода управл емого тактового генератора 4. Опрос

0 состо ни  аналого-цифрового преобразовател  3 производитс  через интервал времени , задаваем ый кодоуправл емым делителем 12 частоты и достаточным дл  окончани  процесса аналого-цифрового

5 преобразовани  значени  контролируемого параметра. При этом отметим, что по вление синхроимпульсов с генератора 4 не означает по вление результатов измерений на выходе преобразовател  3 с этой же син0 хрочастотой. Частота вырабатываемых уп-. равл емых управл емым тактовым генератором 4 импульсов заведомо больше частоты выдачи кода с аналого-цифрового преобразовател  3. Следовательно, код с

5 аналого-цифрового преобразовател  3 по вл етс  на соответствующих входах сигнала данных первого и второго 6 регистров через промежутки времени, равные времени переполнени  делител  12 частоты и со0 хран етс  только на врем  действи  соответствующего импульса генератора 4. Только после этого преобразователь 3 начинает новый цикл преобразований.

Сигнал с выхода управл емого тактово5 го генератора 4 поступает также на тактовых вход делител  12 частоты, выходной импульс которого подаетс  на счетный вход триггера 13 и элемент 15 задержки. Выходы триггера 13 подключены к входам разреше0 ни  записи первого 5 и второго 6 регистров таким образом, что после сигнала начальной установки разреш§етс  прохождение кода с выхода аналого-цифрового преобразовател  3 на первый регистр 5 по его вхо5 дам сигнала данных. С выхода регистра 5 код контролируемого параметра объекта поступает через селектор-мультиплексор 16 на первую группу входов второго блока 11 сравнени , что разрешаетс  нулевым сигналом на адресном входе блока 16.

С выхода элемента 15 задержки (врем  задержки обусловлено временем отработки блоков 3,5,15) на вход разрешени  второго блока 11 сравнени  поступает сигнал, разрешающий выполнение блоком 11 операции сравнени  кода измеренного контролируемого параметра с кодом сигнального значени  параметров, поступающего с выходов четвертого регистра 8 на вторую группу входов блока 11. В случае равенства или превышени  кода текущего измеренного параметра кода сигнального значени , на выходе блока 11 сравнени  формируетс  единичный сигнал, регистрируемый регистратором 18. Этот же сигнал поступает на вычитающий вход счетчика 21, уменьша  на единицу его содержимое. Следующий единичный сигнал с выхода блока 11 сравнени  также уменьшает содержимое счетчика 21, и так продолжаетс  до полного обнулени  счетчика, после чего через элемент ИЛИ-НЕ 20 взводитс  триггер 14 и через элемент 17 Запрет останавливаетс  работа управл емого тактового генератора 4.

Нулевой сигнал на выходе блока 11 через блоки 21 и 20 неотключаетуправл емый тактовый генератор 4 и по переполнению кодоуправл емого делител  частоты с его выхода выдаетс  сигнал, переключающий триггер 13 в инверсное состо ние, при котором разрешено прохождение преобразованного в код аналого-цифровым преобразователем 3 очередного (следующего ) измерени  контролируемого параметра объекта на второй регистр 6 по его входу сигнала данных. Управление записью кода в регистр осуществл етс  по его входу разрешени  записи. Этот же код через селектор-мультиплексор по его вторым входам поступает на первую группу входов второго блока 11 сравнени , что разрешаетс  единичным сигналом на адресном входе селектора-мультиплексора 16. При поступлении на вход разрешени  сигнала с выхода элемента 15 задержки производитс  блоком 11 операци  сравнени  кодов аналогично описанному ранее. При этом результат выполнени  операции сравнени  так же аналогично управл ет через элемент 17 Запрет работой генератора 4.

Таким образом, в результате двух первых измерений контролируемого параметра , в первый 5 и второй б регистры записаны коды двух выборок сигнала с датчика 1, отсто щие друг от друга на врем , определ емое частотой управл емого тактового генератора 4 и коэффициента делени  делител  12 частоты. Снимаемый с инверсного выхода триггера 13 сигнал поступает на

вход разрешени  блока 9 вычитани , определ ющего разность кодов, соответствующую приращению значени  контролируемого параметра за некоторое 5 врем . Код разности с учетом знака приращени  из блока 9 вычитани  поступает на вторую группу входов первого блока 10 сравнени , которым производитс  операци  сравнени  с кодом, хран щимс  в треть0 ем регистре 7 и соответствующему предельно допустимому приращению параметра . При равенстве этих кодов или при превышении кодом разности кода регистра 7, на выходе блока 10 сравнени  формиру5 етс  сигнал, поступающий дл  индикации на индикаторе 19 результатов контрол  и используетс  дл  включени  исполнительных предупреждающих средств (не показаны ).

0Повторный запуск устройства в случае

по влени  исчерпани  заданной серии сигналов аварийной критической ситуации производитс  либо сигналом общей начальной установки, либо сн тием сигнала запре5 та на элементе 17.

Предложенное устройство дл  контрол  параметров объектов позвол ет выдавать информацию о достижении сигнального значени  путем анализа текущего уровн 

0 контролируемого параметра и прогнозировать достижение сигнального уровн  на основе анализа предельно допустимого приращени  параметра.

Схемна  реализаци  за вленного уст5 ройства позвол ет иметь оперативную информацию о состо нии контролируемого параметра.

Устройство обладает высокой точностью и, как следствие, достоверностью кон0 трол  изменени  значений параметров объектов и скорости их нарастани  за счет применени  дискретных методов обработки сигналов.

5Переход от одного типа датчика к другому , а также изменение состава контролируемых параметров и среды, не вызывает трудоемкой операции перенастройки устройства и заключаетс  в записи соответст0 вующего кода в кодоуправл емый делитель частоты. Устройство в целом позвол ет оператору заблаговременно определ ть критические ситуации в случае резкого изменени  контролируемого параметра и повышает на5 дежность процесса контрол .

Устройство вы вл ет докритическую ситуацию при изменении параметров с положительным приращением уровн  параметров, и ее снижение с отрицательным приращением уровн  параметров.

В устройстве разрешена обработка повторных срабатываний (наличи  единичных сигналов аварийной критической ситуации), что позвол ет вычисл ть приращени  контролируемого параметра после запуска уст- ройс.тва, если сразу первый сигнал устройством был определен как аварийный, поскольку работа устройства не прекращаетс . Получена возможность управлени  интервалом (серией) сигналов аварийной критической ситуации дл  достоверного вычислени  наличи  критической ситуации по критерию полноты выборки. Кроме того, оператор имеет возможность задавать серию аварийных сигналов, на которую на- страиваетс  устройство/как управл ющую.

Таким образом, в устройстве повышена достоверность контрол  параметров за счет управлени  длительностью перевода устройства в режим ожидани  серией сигналов аварийной критической ситуации управл емой длины.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  параметра объекта, содержащее датчик контролируемого параметра, тактовый генератор, выход которого подключен к тактовому входу кодо- управл емого делител  частоты, соединенного выходом со счетным входом первого триггера, нормирующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь, второй триггер , первый-четвертый регистры, блок вычитани , две схемы сравнени , элемент задержки, селектор-мультиплексор, эле- мент Запрет, регистратор, индикатор результатов контрол , шина ввода кода сигнального значени  параметра и разрешени  его записи соединена с информационными входами и входом записи четвертого регистра, группа выходов которого подключена к первой группе информационных входов второй схемы сравнени , св занной выходом с входом регистратора, пр мой выход второго триггера подключен к управл ющему входу элемента Запрет, информационный вход которого подключен к входу Пуск устройства, вход кода делени  которого соединен с входом установки коэффициентов делени , и входом записи кодоуправл емого делител  частоты, подключенного выходом к входу элемента задержки , выход которого соединен с входом

   разрешени  второй Схемы сравнени , втора  группа информационных входов которой подключена к выходам селектора-мультиплексора, адресный вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, перва  и втора  группы информационных входов селектора-мультиплексора соединены с группами входов уменьшаемого и вычитаемого соответственно блока вычитани  и с группой выходов первого и второго регистров соответственно , группа выходов блока вычитани  подключена к первой группе информационных входов первой схемы сравнени , выход которой соединен с входом индикатора результатов контрол , а втора  группа информационных входов подключена к группе выходов третьего регистра, информационные входы и вход записи которого соединены с шиной ввода кода предельно допустимого приращени  параметра и разрешени  его записи устройства, выход дат- чика контролируемого параметра подключен к входу нормирующего усилител , выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразовател , вход опорной частоты которого подключен к выходу тактового генератора , вход управлени  запуском которого соединен с выходом элемента Запрет, группа выходов аналого-цифрового преобразовател  подключена к группам информа- ционных входов первого и второго регистров, вход разрешени  записи первого регистра соединен с пр мым выходом первого триггера, инверсный выход которого подключен к входу разрешени  записи второго регистра и входу разрешени  блока вычитани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол  параметров за счет управлени  длительностью перевода устройства в режим ожидани  серией сигналов аварийной критической ситуации управл емой длины, в устройство введены элемент ИЛИ-НЕ, и счетчик, информационные входы и вход записи которого подключены к входу кода серии сигналов устройства, выход второй схемы сравнени  соединен с вычитающим входом счетчика, выходы разр дов которого подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со счетным входом второго триггера.