SU1065689A2 - Устройство дл регистрации значений контролируемых параметров - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЗНАЧЕНИЙ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ по авт.св. 958857, о т личающеес  тем, что, q целью расширени  функциональных возможностей, в него введены после-: довательно соединенные экстрапол тор , дополнительные квантователь и блок пам ти, а также второй и третий цифро-аналоговые прёобразова- . тели, причем, вход экстрапол тора соединен с выходом первого цифроаналогового преобразовател , входы второго и третьего цифро-аналогового преобразовател  соединены с выходами дополнительного блока пам ти , их выходы - с информацйонными входами входного коммутатора, а вход сброса дополнительного блока пам ти подключен к выходу элемента эадерл ки. 2. Устройство по П.1, о т л и ч а ю we е с   тем, что, экстрапол тор выполнен в виде последовательI но соединенных первого блока сравнени , ограничител , интегратора, (Л блока задержки, второго блока сравнени , масштабирующего блока и сумматора , причем выход интегратора подключен к вторым входам блоков с|}авнени  и сумматора.

Description

а:

СП

ш

00

со

Изобретение относитс  к приборестроению и может быть использовано дл  записи на диаграммной ленте, совокупности контролируекых и экстр полируемых технологических параметров (двух или более одновременно) в виде кривых.

Известно устройство дл  регистрации значений контролируемых пара-, метров, содержащее датчики параметров , соединенные через входной коммутатор с уравновешивающей измерительной системой, выход которой подключен к реверсивному двигателю, свзанному с кареткой печатающего механизма , синхронный двигатель привода диаграммной ленты, св занный с печатающим механизмом и входным коммутатором, счетчик импульсов и дешифратор, профилированный кулачок и второй коммутатор, св занные с валом синхронного двигател , повторитель сигналов, св занный с валом реверсивного двигател , нормально

разомкнутые контакты, взаимодействукицие с профили зованным кулачком,

.включенные между выходом повторител  сигналов датчиков и входами второго коммутатора и счетчика импульсов , квантователи сигналов, подключенные к выходам второго коммутатора , блоки пам ти, включенные между выходами квантователей сигналов и входами дешифратора, цифро-аналоговый преобразователь, подключенный к выходам дешифратора, формирователь импульсов сброса, соединённый с выходом счетчика импульсов, и элемент задержки, включенный между формирователем импульсов сброса и вход ми сброса блоков пам ти Г1 .

Недостатком этого устройства  вл етс  то, что око не- позвол ет экстраполировать как обобщенную кривую , так и отдельные параметры,применение же многомерных экстрапол торов вызывает технические трудности в св зи с их сложностью. Операции экстрапол ции необходимы при оценке состо ни  большинства промьвдленных объектов, так как последние содержат запаздывани  в измерительных или регулируюпшх каналах.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональньрс возможностей устройства.

Поставленна5Р цель достигаетс  тем, что в устройство дл  регистрации значений контролируекых параметров введены последовательно включенные зкстрапол тор, дополнительные квантователь, и блок пам ти а также второй и третий цифро-аналоговые преобразователи, причем вход экстрапол тора соединен с выходом первого цифро-аналогового преобразовател  входы второго и третьего цифро-айало.говых преобразо

вателей соединены с выходами дополнительного блока пам ти, их выходел с информационными входами входного коммутатора, а вход сброса дополнитёльного блока пам ти соединен с 5 выходом элемента задержки.

Экстрапол тор выполнен в виде последовательно включенных первого блока сравнени ,, ограничител , интегратора , блока задержки, второго

0 блока сравнени , масштабирующего блока и сумматора, причем выход интегратора соединен с вторыми, входами блоков сравнени  и сумматора. На чертеже представлена блок5 схема устройства дл  двух контролируемых параметров при трех уровн х их- квантовани . По аналогии может быть построен регистратор и дл  большого числа параметров и уровней квантовани .

Устройство дл  регистрации многомерных данных содержит датчики 1 и 2 регистрируемых параметров,входной коммутатор 3, измерительную схе5 реверсивный двигатель 5 при- . вода каретки печатающего механизма

6, носитель записи в виде диаграммнрй 7, синхронный двигатель 8 повторитель 9.сигналов, профилированный кулачок 10, нормально разомкнутые крнтакты 11, счетчик 12 импульсов , формирователь 13 импульсов сброса, элемент 14 задержки, второй коммутатор 15„ первые квантователи сигналов с первого и второго датчи5 .ков 16-1 .и 16-2 соответственно,

состо щие из дискриминаторов (пороговьЬс элементов) 17 и схем 18 антисовпадений , nepBbie блоки 19-1 и 19-2 пам ти, содержащиепо три  чейки 20 пам ти (по числу уровней квантовани  сигнала), -дешифратор 21, выполненный из схем 22- совпадений, первый цифро-аналоговый преобразователь 23, Экстрапол тор 24, со5 держащий первый блок 25 сравнени , ограничитель 26, интегратор 27, блок 28 задержки, второй блок 29 сравнени , масштабирующий блок 30, сумматор 31, второй квантователь 32

Q сигналов, состо щий из пороговых элементов 33, схем 34 антисовпадёний , второй блок 35 пам ти, содержащий дев ть  чеек 36 пам ти, второй цифро-аналоговый преобразователь 37, третий цифро-аналоговый преобразователь 38.

Устройство работает следующим образом.

Электрические сигналы с датчиков 1 и 2, пропорциональные значени м измер емЕЛХ параметров, поступают на входной коммутатор 3, выполненный в виде двухполюсного переключател  и управл емый двигателем 8. Коммутатор 3 подключает в

5 начале каждого цикла регистрации выход первого датчика к входу измерительной схекш 4, котора  управл ет двигателем 5. Двигатель 5 перемещает каретку с печающим механизмом 6 и движок реохорда измерительной схемы 4 до уравновешивани  сигнала. Одновременно с перемещением карет ки и движка реохорда измерительной системы двигатель 5 перемещает повторител  9 сигналов. Следовательно , каждому значению регистрируемого сигнала соответствует равнозначное положение движков реохордов измерительной системы 4 и повторител  9 сигналов.В момент наступлени  равновеси  сигнал на входе-двигател  5 становит с  равным нулю, и двигатель 5 останавлхиваетс , двигатель 8 через механизм привода воздействует на печатающий механизм 6, который отпечатывает на равномерно движущейс  диаграммной ленте 7 точку и цифру, соответствующую номеру датчика, подключенного к входу измерительной схемы 4; положение точки по ширине: диаграмг/1ной ленты пропорционально величине сигнала, поступающего с датчика. В этот же момент кулачок 10, закрепленный на валу синхронного ДВИгател  8, замыкает нормально разомкнутые контакты 11, через которые электрический сигнал от повторител  9 сигналов поступает «а вход, второго коммутатора 15 и счетчика 12 импульсов..

С первого выхода коммутатора 15 сигнал, пропорциональный значению первого регистрируемого параме.тра, поступает на вход первого квантовател  16-1 первого параметра.

Первый квантователь 16-1 содержит при трех УРОВНЯХ квантовател , сигнала четыре дискриминатора (пороговых элемента) 17 с общими входами , подключенными к первому выходу второго коммутатора 15, и три схемы 18 антисовпадений.Аналогично устроен квантователь 16-2, но входы его дискриминаторов подключены к второму коммутатору 15 второго выхода.

Диск1)иминаторы 17 выполнены в виде, например, триггерных бхем с одним устойчивым состо нием равновеси , -которые срабатывают, если на их вход поступает сигнал, превышающий некоторый пороговый уровень. Пороги срабатывани  соседних дискриминаторов отличаютс  на величину интервала квантовани  сигнала по уровню, Схемы 18 антисовпадений представл ют собой логические устройства, которые срабатывают только в том случае , если на один вход схемы поступает сигнал,а на другой -не поступает.

Таким образом, при поступлении i сигнала на вход первого кнантоват ел  16-1 сигнал по витс  на выходе той схемы 18 антисовпадений., котора  подключена к дискриминаторам 17 с порогами срабатывани  выше и ниже уровн  входного сигнала. Сигна с выхода сработавшей схемы 18 антисовпадений квантовател  16-1 поступает на информационный вход  чейки 20 пам ти первого, блока 1.9-1 пам ти

Блок 19-1 пам ти сигналов первого датчика содержит три  чейки 20 пам ти, входы которых подключены непосредственно к выходам соответствуквдих схем 18 антисовпадений квантовател  16-1. Кажда   чейка 20 пам ти выполнена в виде триггервой схемы с двум  устойчивыми состо ни ми равновеси  и с двум  входами - информационным и сбрасывающим . При поступлении сигнала на информационный вход  чейки 20 пам ти схема приходит в одно из состо ний равновеси , а на выходе формировател  сигнал, фиксиру  тем самым сигнал из квантовател  16-1.

Далее сигнал с выхода  чейки 20 пам ти блока 19-1 пам ти поступает в первый дешифратор 21 на вход одно из схем 22 совпадений, подключенной непосредственно к выходу сработавшей  чейки 20 пам ти.

Выходы дешифратора 21 подключены к соответствующим входгм первого цифро-аналогового преобразовател  23, на выходе которого формируетс   наловый сигнал, например, в виде напр жени  посто нного тока, величина которого пропорциональна номеру сработавшей схемы 22 совпадений дешифратора 21, и, следовательно, сочетанию квантованных значений сиг налов датчиков 1 и 2. Аналоговый сигнал, полученный с первого цифроаналргового преобразовател  23, поступает на вход коммутатора 3 и вход экстрапол тора 24.

Экстрапол тор 24 выполн ет следующее преобразование .,

I

Y((t)+ f.vCt),

(1)

где Y Ct+i;) - значение выходного сигт нала Y(t) экстраПол тора , экстраполированного на интервал вре мени V ; Y(t) - сглаженное значение

входного сигнала Y(t) экстрапол тора; v{t) - оценка скорости изменени  сиг,нала.

Дл  реализации выражени  (1) из входного сигнала экстрапол тора 24 в первом блоке 25 сравнени  вычитаетс  выходной сигнал интегратора 27, сигнал полученной разности поступает на ограничитель 26, вйполненный в

виде усилител  с насыщением, где срезаютс  отдельные, большие по величине (грубые)выбросы, что повышает точность дальнейпдего преобразовани  сигнала. Выходной сигнал ограничител  26 подаетс  на интегратор 27, на выходе которого получаетс  сигнал о сглаженном значении обобщенной кривой Y(t).Этот сигнал задержива.етс  на интервал а времени в блоке задержки 27 и поступает на второй блок 29 сравнени , где вычитаетс  из.выходного сигнала интегратора 27. Выходной сигнал второго блока 29 сравнени  поступает на масштабирук ций блок 30,, где умножаетс  на коэффициент b С/л, тем самым получаетс  сигнал о второй, составл фгцей правой части (1). В сумматоре 32 суммируетс  выходной сигнал интегратора, 27 и масштабирующего блока 30. В результате на выходе сумматора 31 получаетс  сигнал ).

Далее производитс  квантование выходного сигнала экстрапол тора ; 24 на дев ть уровней. Эта/операци  осуществл етс  аналогично квантованию в блоках 16-1 и 16-2. Дл  выполнени  указанной операции используетс  второй квантователь 32, состо щий из дискриминаторов33 и схем 34 антисовпадений.

Квантованный выходной сигнал из второго квантовател  32 поступает на второй блок 35 пам ти, содержащий дев ть  чеек пам ти, функциони -. рующий аналогично  чейкам первого ; блока пам ти. Сигнал с выходов  чеек 36 блока 35 пам ти поступает ;на второй и третий цифро-аналоговые преобразователи 37 и 38.. На входах второго 37 и третьего 38 цифроаналоговых преобразователей получаютс  аналоговые сигналы, величина которых пропорциональна номеру  чейки пам ти, с которой поступил сигнал . Выходной сигнал второго цифроаналогового преобразовател   вл етс  Экстраполированным сигналом первого датчика 1, а третьего - второго датчика 2. ..

На вход коммутатора 3 подаютс , таким образом, дополнительно к сигналам от датчиков сигналы: с первого цифро-аналогового преобразовател  23 - сигнал о значении обобщенной кривой:, экстраполированное значение этой кривой - с выхода экстрапол тора 24;;экстраполированные значени  каждого из двух входных сигналов - с выходов второго 37 и третьего 38 цифро-аналоговых преобразова . телей.

Коммутатор 15 работает следующим образом. Контакты 11 в момент регистрации с преобразовател  23

5 не замыкаютс , так как кулачок 10 имеет только два выступа (по числу датчиков технологических параметров) и сигнал с повторител  9 на коммутатор 15 не поступает и дальнейшей об0 работке, не подвергаетс .

При каЛдом замыкании контактов 11 счетчик 12 фиксирует импульс, а при каждом втором импульсе счетчик 12 вырабатывает сигнал, включающий

5 формирователь 13 сбрасывающего

импульса, выполненный, например, в виде электромагнитного реле, с выхода которого сигнал поступает на блок 14 задержки, а с выхода последQ него через определенный промежуток времени, требуемый дл  обработки и регистрации сигнала с цифро-аналогового преобразовател  23, и на сбрасывак дие входы  чеек 20 и 36 пам ти.

5 При этом сработавшие  чейки пам ти возвращаютс  в исходное состо ние.

Таким образом, в ходе регистрации на равномерно движущейс  диаграммной ленте печатаютс  шесть кривых,

Q образованных последовательностью точек , две из которых отображают сигнал с датчиков 2 и 1, треть  характеризует их совместное изменение и  вл етс  обобщенной оценкой состо  ни  объекта управлени , четверта  экстраполированное значение обобщенHojl оценки состо ни  объекта, п та  и шеста  кривые - экстраполированное значение сигналов первого и второго датчиков.

0 Аналогично может быть выполнен регистратор многомерных данных и от большого числа датчиков при большем числе уррвней квантовани  сигналов. Предлагаемое устройство регистра5 ции многомерных данных обладает по сравнению с базовым объектом более широкими функциональными возможност ми за счет экстрапол ции обобщенной кривой и последующей развертки

0 ее вэкстраполированные сигналы от . Дельных датчиков.

ртображение сигналов двух и более числа датчиков в виде обобщенной. е крийой, ее экстраполированного значенй , экстраполированных значений этих кривых позвол ет оперативно и точно оценить и предсказать поведение объекта управлени , принимать .Волее точные управл ющие воздействи .

Claims (2)

1. . 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЗНАЧЕНИЙ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ по авт.св. № 958857, о т личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей·, в него введены после-: довательно соединенные экстраполятор, дополнительные квантователь и ^: блок памяти, а также второй и тре- ‘ тий цифро-аналоговые преобразователи, причем, вход экстраполятора соединен с выходом первого цифроаналогового преобразователя, входы второго и третьего цифро-аналогового преобразователя соединены с выходами дополнительного блока памяти, их выходы - с информационными входами входного коммутатора, а вход сброса дополнительного блока памяти подключен к выходу элемента задержки.
2. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю и е е с я тем, что, экстраполятор выполнен в виде последовательно соединенных первого блока орав- ' <д нения, ограничителя, интегратора, блока задержки, второго блока срав- г нения, масштабирующего блока и сум- матора, причем выход интегратора С подключен к вторым входам блоков сравнения и сумматора. S