RU2141722C1 - Устройство централизованного контроля - Google Patents

Устройство централизованного контроля Download PDF

Info

Publication number
RU2141722C1
RU2141722C1 RU97113884A RU97113884A RU2141722C1 RU 2141722 C1 RU2141722 C1 RU 2141722C1 RU 97113884 A RU97113884 A RU 97113884A RU 97113884 A RU97113884 A RU 97113884A RU 2141722 C1 RU2141722 C1 RU 2141722C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
unit
inputs
channels
output
Prior art date
Application number
RU97113884A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97113884A (ru
Inventor
Ю.П. Сорокин
Original Assignee
Сорокин Юрий Павлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сорокин Юрий Павлович filed Critical Сорокин Юрий Павлович
Priority to RU97113884A priority Critical patent/RU2141722C1/ru
Publication of RU97113884A publication Critical patent/RU97113884A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2141722C1 publication Critical patent/RU2141722C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Control By Computers (AREA)

Abstract

Предлагаемое устройство централизованного контроля может быть использовано для контроля многоканальных приемных трактов, многоканальных систем связи, транспортировки энергоносителей и других объектов. В состав устройства входят датчики каналов (параметров) объекта контроля, многоканальный блок нормализации (унификации) сигналов датчиков, многоканальный блок сравнения и индикации, а также новый блок - виртуальный эталон. Включение нового блока позволяет обойтись без применения аппаратного эталона, исключить потребность в техническом обслуживании (поверке и ремонте) последнего, что является техническим результатом. 3 ил.

Description

Предложение относится к области специализированной измерительной техники и может быть использовано для контроля многоканальных приемных трактов, антенн, систем связи, систем транспортировки энергоносителей в процессе их эксплуатации.
Известны устройства контроля (см., например, книгу М.П.Цапенко "Измерительные информационные системы", М., "Энергия", 1974, стр. 103, а.с. СССР N 1485162 по кл. G 01 R 31/28, патенты США N 4851985 по кл. 364-184, Великобритании N 2209075 по кл. G 3 N, U1S, ФРГ N 3743076 по кл. G 05 B 23/02, Франции N 2633071 по кл. G 05 B 23/02, B 61 L 1/20, Японии N 2-31404 по кл. G 05 B 23/02). Устройство, известное, например, из книги М.П.Цапенко, содержит в каждом канале последовательно соответственно соединенные датчик канала (параметра), схему сравнения и схему индикации, а также блок (меру) эталонного (номинального) значения, соединенный с эталонным входом схемы сравнения. При отклонении выходного сигнала датчика канала от эталонного значения сверх заданного допустимого уровня схема сравнения срабатывает и выдает на схему индикации управляющий сигнал превышения порогового уровня сигналом в канале датчика.
Недостатком таких устройств является потребность в применении блоков эталонных значений в количестве, равном числу контролируемых каналов (параметров). Например, согласно данным статьи А.М.Лесовой и В.М. Хрумало "Особенности метода определения и контроля метрологических характеристик многоканальных ИВК" (см. "Измерительная техника", 1987, N 12, стр. 13) число каналов контроля может достигать N = 5000. Приобретение и техническое обслуживание (проверка, ремонт и пр.) такого количества эталонов достаточно обременительно.
Известны более совершенные устройства централизованного контроля. Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности (прототипом) является "Устройство централизованного контроля", известное из а.с. СССР N 1164738 по кл. G 06 F 15/46, которое содержит последовательно соответственно соединенные датчики контролируемых каналов (параметров), многоканальный блок нормализации и многоканальный блок сравнения и индикации, а также блок-эталон (задатчик номинальных значений), выходы которого подключены к эталонным входам соответствующих каналов блока сравнения и индикации
Многоканальный блок нормализации является конструктивным объединением функционально независимых элементарных (канальных) блоков нормализации (унификации) сигналов в каналах.
В многоканальный блок сравнения и индикации объединены канальные узлы сравнения информационных и эталонных сигналов, узлы индикации состояния каналов (параметров) и узлы индикационного управления. С информационными входами блока (и соответственно с выходами каналов блока нормализации) соединены информационные входы первых вычитателей каналов и информационные входы узлов индикации отклонений каналов. С эталонными входами блока сравнения и индикации (и соответственно с выходами каналов блока-эталона) соединены вторые, эталонные входы первых вычитателей. Выход каждого вычитателя соединен с информационным входом второго канального вычитателя, на эталонный вход которого идет связь с выхода задатчика допускаемых отклонений. Выход второго вычитателя через вспомогательные цепи соединен с единичным входом триггера канала. Прямые (единичные) выходы триггеров соединены с соответствующими управляющими входами табло индикации состояния каналов (параметров) и ключей, информационные входы которых соединены с соответствующими информационными входами блока сравнения и индикации, а выходы - с соответствующими информационными входами индикатора отклонений.
При работе устройства-прототипа контролируемые сигналы каналов (параметров) объекта контроля снимаются с помощью соответствующих датчиков и подаются на входы соответствующих элементарных блоков нормализации каналов, где унифицируются по форме и уровню. Унифицированные сигналы поступают на соответствующие информационные входы блока сравнения и индикации, где из них с помощью первых вычитателей вычитаются эталонные (номинальные) значения, постоянно поступающие с выходов блока-эталона. Из полученных на выходах первого вычитателя первых разностей, в свою очередь, в соответствующих вторых вычитателях вычитаются значения допускаемых отклонений. Вторые разности с выходов вторых вычитателей каналов подаются на единичные входы соответствующих канальных триггеров. При превышении второй разностью порогового уровня триггер срабатывает и на соответствующий управляющий вход табло и ключа подается управляющий сигнал. На табло индицируется неисправность соответствующего канала, а через ключ на вход индикатора отклонений проходит сигнал с выхода соответствующего канала блока нормализации, где и отображается.
При надлежащем выборе проектных параметров элементарных блоков нормализации номинальные значения их выходных сигналов могут быть сделаны одинаковыми и можно обойтись применением одного эталона. Но в нем потребность остается, что является недостатком прототипа.
Целью настоящего предложения является устранение потребности в применении аппаратного эталона в устройстве.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство централизованного контроля, содержащее последовательно соответственно соединенные датчики каналов (параметров), многоканальный блок нормализации и многоканальный блок сравнения и индикации, введен виртуальный эталон, входы которого соединены соответственно с выходами блока нормализации, а выход - с вторыми, эталонными входами блока сравнения и индикации.
Наименование блока "виртуальный эталон" введено по аналогии (и в развитие) термина "виртуальное устройство" (см., например, книгу В.И.Першикова, В. М. Савинкова "Толковый словарь по информатике", М. , 1991, стр. 416) - функциональный эквивалент устройства, предоставляемый пользователю виртуальной машиной независимо от того, имеется ли данное устройство в системе или нет (в свою очередь там же виртуальная машины - функциональный эквивалент некоторой воображаемой ЭВМ). Виртуальный эталон должен проявлять технические свойства аппаратного эталона в устройстве контроля в период контроля и не обязан - вне контроля, то есть это блок, обеспечивающий наличие на своем выходе эталонных значений в моменты контроля каналов (параметров) работающего объекта контроля и не выдающий таковых в нерабочем режиме объекта контроля и устройства контроля (когда наличие эталона несущественно).
В частном случае исполнения устройства централизованного контроля виртуальный эталон может быть выполнен в виде многовходового весового сумматора, входы которого соединены соответственно с входами виртуального эталона, а выход - с выходом виртуального эталона.
В другом частном случае исполнения устройства виртуальный эталон может быть выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, коммутатора и накапливающего сумматора, информационные входы коммутатора соединены соответственно с входами виртуального эталона, а выход сумматора - с выходом виртуального эталона.
Сравнение с устройством-прототипом указывает два новых существенных признака: введение виртуального эталона и соединение его с соответствующими выходами блока нормализации и эталонными входами блока сравнения и индикации. Таким образом, предложение соответствует критерию "новизна".
Совокупность новых и имеющихся признаков создает у технического решения новое техническое свойство - способность выдавать информацию об эталонном (номинальном) значении любого из каналов (параметров) независимо от технического состояния последнего. Виртуальный эталон работает по алгоритму
Figure 00000002

где y - выходное эталонное значение; n - число каналов (параметров); i - порядковый номер канала
Figure 00000003
Xi - значение выходного сигнала i-го канала (параметра) блока нормализации.
Сумматор обладает тем техническим свойством, что выдает результат, зависящий от наличия вклада всех без исключения слагаемых. При пропадании любого из слагаемых сумма уже не имеет отношения к каналу поступления этого слагаемого. В виртуальном эталоне при неисправности любого j-го канала (параметра) объекта контроля, как будет показано ниже, и в этом предельном случае результат y сохраняет нужное техническое свойство - продолжает характеризовать эталонное значение и для j - го канала (параметра), и для всех других. Это достигается благодаря совокупности признака "сумматор" с признаком "соединение с выходами каналов блока нормализации".
Сохранение выдачи информации о параметре исправного канала при неисправности этого канала - неожиданное техническое свойство, неизвестное для этих признаков из просмотренных источников. То есть предложение имеет изобретательский уровень.
На чертеже фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства централизованного контроля, а на чертежах фиг. 2 и фиг. 3 приведены блок-схемы частных случаев реализации блока виртуального эталона. Несущественные для достижения поставленной цели, но обычно включаемые в устройства контроля блоки могут быть введены по мере необходимости. Например, могут быть введены усилители, фильтры, каналы связи, преобразователи аналог-код и код-аналог, те или иные источники питания и пр.
На чертежах обозначены блоки:
1 - датчики каналов (параметров),
2 - многоканальный блок нормализации,
3 - многоканальный блок сравнения и индикации,
4 - виртуальный эталон,
5 - многовходовой весовой сумматор,
6 - генератор тактовых импульсов,
7 - коммутатор,
8 - накапливающий сумматор.
Устройство, показанное на фиг. 1, содержит последовательно соответственно соединенные датчики 1 каналов (параметров), многоканальный блок 2 нормализации и многоканальный блок 3 сравнения и индикации, а также виртуальный эталон 4, подключенный входами к соответствующим выходам блока 2 нормализации, а выходом - ко всем вторым (эталонным) входами каналов блока 3 сравнения и индикации.
На фиг. 2 показан частный случай исполнения виртуального эталона 4 с помощью многовходового весового сумматора 5, входы которого являются входами виртуального эталона 4, а выход - выходом виртуального эталона 4.
На фиг. 3 показан частый случай исполнения виртуального эталона 4 с помощью последовательно соединенных генератора 6 тактовых импульсов, коммутатора 7 и накапливающего сумматора 8. Информационные входы коммутатора 7 соединены с входами виртуального эталона 4, а выход накапливающего сумматора 8 соединен с выходом виртуального эталона 4.
Каждый блок предлагаемого устройства известен в технике или состоит из известных узлов. Блоки 1, 2, 3 и их узлы известны, например, из устройства-прототипа или вышеупомянутой книги М.П.Цапенко. Виртуальный эталон 4 может быть выполнен, например, с помощью ЭВМ, выполняющей вышеупомянутый алгоритм
Figure 00000004

Многовходовой весовой сумматор 5 может быть выполнен, например, по схеме весового сумматора-операционного усилителя (см., например, книгу "Аналоговые интегральные схемы", под ред. Дж. Коннели, М., "Мир", 1982, стр. 170-171).
Генератор 6 тактовых импульсов может быть выполнен, например, на основе микросхемы 564ГГ1. Коммутатор 7 в простейшем случае может быть выполнен, например, с помощью шаговых искателей типа ШИВ с соответствующим количеством задействованных положений контактных цепей. Накапливающий сумматор 8 известен, например, из а.с. СССР N 1013947, N 1043638 по кл. G 06 F 7/50.
При работе предлагаемого устройства с эксплуатируемого объекта контроля с помощью датчиков 1 снимаются сигналы каналов (параметров) объекта. Полученные сигналы нормализуются (унифицируются) по форме и уровню в соответствующих каналах блока 2 нормализации к напряжению Xi постоянного тока с единым для всех каналов (параметров) номинальным напряжением Xo исправного канала (точного значения параметра). Выходные сигналы блока 2 нормализации Xi подаются на соответствующие информационные входы каналов блока 3 сравнения и индикации и соответствующие входы виртуального эталона 4. Выходное напряжение виртуального эталона 4 при наличии номинальных значений Xi=Xo на выходах блока 2 нормализации равно требуемому для правильного выполнения контроля эталонному значению
Figure 00000005

При отклонениях каналов (параметров) в ходе эксплуатации получаем сигналы Xi≠ Xo и соответственно y ≠ yo.
Полагая объект контроля высоконадежным, то есть событие отказа даже одного канала (ухода параметра от номинала) достаточно редким событием, рассмотрим предельный случай полного отказа одного j - го канала (параметра) до 100% номинала. Тогда Xj= O при поддержании Xi=Xo для других каналов и выходной сигнал виртуального эталона 4
Figure 00000006

Относительная погрешность поддержания эталона в этом случае равна
Figure 00000007

Согласно, например, данным работы Г.И. Извекова, Л.А.Копыловой, Т.С. Оспановой "Повышение точности измерительных каналов в АСУ ТП" (см., журнал "Измерительная техника", 1987, N 12, стр. 12) погрешность (уход) канала (параметра) может равняться 0,6 - 2% от номинального значения. Чтобы правильно реагировать (замечать) такой уход параметра, необходимо в соответствии с правилом измерительной техники "3б" иметь погрешность (стабильность) используемого при таких уходах эталона не хуже 0,2 - 0,66%.
При вышеупомянутом числе каналов N = 5000 относительная погрешность виртуального эталона будет не более
Figure 00000008

что на порядок лучше требуемого качества эталона (0,2%).
Следовательно, предложенный виртуальный эталон в смысле точности (стабильности) функционирует не хуже обычного аппаратного эталона как по сохранившим исправность каналам (параметрам), так и по неисправному. Но никаких метрологических эксплуатационных проблем (с поверкой, техобслуживанием и пр.) уже нет.
При работе блока фиг. 2 алгоритм формирования величины реализуется непосредственно при поступлении унифицированных сигналов Xi с блока 2 на входы сумматора 5.
При работе блока фиг. 3 отсчеты унифицированных сигналов с блока 2 нормализации через коммутатор 7 поочередно поступают на накапливающий сумматор 8, где суммируются с весами. Коммутатор 7 управляется тактовыми прямоугольными импульсами генератора 6. При надлежащем (с учетом теоремы Котельникова) проектном выборе частот генератора 6 информация о значении Xi на выходе блока 2 сохраняется.
Таким образом, поставленная задача решена с помощью предложенного устройства.

Claims (1)

  1. Устройство централизованного контроля, содержащее последовательно соответственно соединенные датчики контролируемых каналов (параметров), многоканальный блок нормализации и многоканальный блок сравнения и индикации, отличающееся тем, что в него введен виртуальный эталон, входы которого соединены соответственно с выходами блока нормализации, а выход - с эталонными входами многоканального блока сравнения и индикации, причем виртуальный эталон выполнен в виде многовходового весового сумматора, входы которого являются входами виртуального эталона, а выход - его выходом.
RU97113884A 1997-08-13 1997-08-13 Устройство централизованного контроля RU2141722C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97113884A RU2141722C1 (ru) 1997-08-13 1997-08-13 Устройство централизованного контроля

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97113884A RU2141722C1 (ru) 1997-08-13 1997-08-13 Устройство централизованного контроля

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97113884A RU97113884A (ru) 1999-07-20
RU2141722C1 true RU2141722C1 (ru) 1999-11-20

Family

ID=20196296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97113884A RU2141722C1 (ru) 1997-08-13 1997-08-13 Устройство централизованного контроля

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2141722C1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7719293B2 (en) System and method for current measurement
US6910804B2 (en) Resistive temperature device (RTD) module with improved noise immunity
RU2141722C1 (ru) Устройство централизованного контроля
US4006348A (en) Apparatus for monitoring two electric quantities by combining three consecutive samples of each quantity
EP0635135B1 (de) Verfahren zur überwachung von drehzahlfühlern
CN114460360B (zh) 一种基于电表测量电流时间积分的检测方法、系统及装置
US3622764A (en) Method of determining the drift of a gyrocompass
JPH06214936A (ja) 入出力装置自動判別方法
JPH01163614A (ja) センサ信号処理方法
JPH0130405B2 (ru)
KR20000053622A (ko) 반도체 시험 장치
JPS6238374A (ja) 電子回路の評価システム
Bousghiri et al. A finite memory observer structure of continuous descriptor systems
SU991438A1 (ru) Устройство централизованного контрол
SU894648A1 (ru) Измерительное устройство дл геоэлектроразведки
SU962861A2 (ru) Устройство дл оценки качества системы "человек-машина
RU2179736C2 (ru) Устройство для определения параметров пространственного положения объекта
JP2002186164A (ja) ディジタルリレー
JPS63310099A (ja) 多点入力信号変換装置
JPS6379121A (ja) クロツク分配システム
SU1523900A1 (ru) Устройство дл контрол неравномерности воздушного зазора электрической машины
Vuchkov et al. Computer aided quality improvement
Ford et al. Handbook: design of automated redundancy verification
RU2082099C1 (ru) Устройство для измерения физической величины
Cranford et al. Interest Yields, Credit Ratings, and Economic Characteristics of State Bonds: Comment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090814