SU1348777A1 - Устройство дл централизованного контрол параметров - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике автоматизированного контрол  и может быть использовано дл  централизованного контрол  и регулировани . Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройстваэ Устройство содержит датчик 1 параметров, нормализаторы 2, вычитающие 3 блоки, блок 4 задани  номинальных значений параметров. первьш 5 и второй 6 блоки выделени  максимального отклонени  параметра, первый 7 и второй 8 коммутаторы, дешифратор 9, первый 10 счетчик, п тый блок 11 сравнени , первый 12 и второй 13 ключи, третий 14, четвертый 15, первый 16 и второй 17 блоки сравнени , третий 18 и второй 19 элементы ИЛИ, элемент НЕ 20, блок 21 задани  допустимых отклонений параметров, АЦП 22, блок индикации 23, генератор 24 импульсов, первый триггер 25, с первого по третий элементы И 26-28, второй счетчик 29, первый элемент ИЛИ 30, с третьего по шестой ключи 40-43, третий 44 и четвертый 45 блоки выделени  максимального отклонени  параметра, второй триггер 46 и формирователь импульса 47, Устройство осуществл ет арбитраж опроса каналов по признаку наибольшего отклонени  (наибольшей активности), что позвол ет повысить его быстродействие , 1 ил J С (О (Л

Description

113

Изобретение относитс  к измерительным информационным системам и может использоватьс  в системах централизованного контрол  и регулировани ,

Цель изобретен 1  - повьшеш1е быстродействи  устройства

На чертеже представлена схема устройства дл  централизованного контрол  параметров.

Устройство содержит датчик 1 параметров , нормализаторы 2, вычитающие блоки 3, блок 4 задани  номинальных

значений параметров, первый 5 и второй 6 блоки выделени  максимально- го отклонени  параметраJ первый 7 и второй 8 коммутаторы, деш- фратор 9, первьш счетчик 10, п тый блок II сравнени , первый 12 и второй 13 ключи, третий 14, четвертый 15, пер- вый 16 и второй 17 блоки сравнени , третий 18 и второй 19 элементы ИЛИ, элемент НЕ 20, блок 21 задани  допустимых отклонений параметров, анало- го-инфровой преобразоватепь 22, блок 23 индикации, генератор 24 импульсов первый триггер 25, первый 26, второй 27 и третий 28 -чпемект-ы И, ьторой счетчик 29, первый элемрн г ИЛИ 30, инвертор 31. диф еренципльный усили- тель 32J регистр 33, преобразователи 34 и 35 двоичного коц  в двоично-де- с тич1 ый код, первый Ьб и второй 37 дешифраторы, . индикаторы 38 и усилители 39 индик,;ции блока 23 индикации.

Устройство содержит также, третий 40, четвертый 41, п тый 42 и шестой 43 ключи, третий 44 и четвертый 43 блоки выделени  максимального отклонени  параметра, второй триггер 46 и формирователь 47 импульсов.

Датчики предназначены дл  преобразовани  технологических параметров в электрический сигнап, нормализаторы 2 служат дл  FopмaлиJaдии выходных сигналов датчиков. Блоки 3 предназначены дл  получени  отклоньни  текущего значени  параметра от номинального . Блок 5 cjiy;icnT дл  выделени  мак- симального положительного отклонени  параметра от номинального значени . В простейшем случае блок 5 представл ет собой диодную сборку, число диодов в сборке равно числу каналов, причем аноды диодов соединены с соответст- вукщт-fn выходами блоков 3, а катоды циодов соединены между собой. Блок 6 служит дл  выделени  максимального

отрицательного отклонени  параметра от номинального значени . В простейшем случае блок 6 представл ет собой диодную сборку, число диодов в сборке равно числу каналов, причем катоды диодов соединены с соответствующими выходами блока 3, а аноды диодов соединены между собой. Коммутатор 7 предназначен дл  коммутации разностных сигналов с выходов блока 3. Число ключей в коммутаторе 7 рав- нэ числу каналов. Коммутатор 7 предназначен дл  коммутации унифицированных сигналов с выходов блоков 2, ключей в нем равно числу каналов .

Блок 11 предназначен дл  сравнени  максимальных положительного и отрицатапьного отклонений параметров между собой по абсолютному значению В состав блока 11 входит инвертор 3: и усилитель 32. Инвертор 31 представл ет собой усилитель с коэффициентом усилени , равным единице, на вход которого поступает максимальное отклонение параметра от номинапьно- ГС1 значени . Таким образом, на входы усилител  32 поступают напр же- ни.  одинаковых знаков. Усилитель 32 работает в релейном режиме: если нaпp жe шe на его первом от блока 5 больше, чем на втором, то на выходе усилител  32 сохран етс  высокий положительный потенциал - логическа  1, если меньше, то на выходе усилител  32 высокий отрицательный (или нулевой) потенциал - логический Ключ 12 служит дл  подключени  максимального положительного отклонени  параметра от номинального значени  к второму входу блока 15о Ключ 12 открыт при наличии сиг- ната логической 1 на выходе усилител  32 о Ключ 13 служит дл  подключени  максимального отрицательного от)лонени  параметра от номинального значени  к второму входу блока 14. Ключ 13 открыт при наличии сигнала логического О на выходе усилител  32.

Блоки 14 и 15 предназначены дл  выработки сигналов логической 1 при равенстве текущего положительного (только блока 15) или отрицательного (только блока 14) отклонени  параметров, поступающих на первые входы блоков 14 и 15 и максимального положительного или отрицательного

отклонени  параметра от номинального значени .

Блоки 16 и 17 служат дл  выработки сигналов логической 1 при достижении текущего положительного (только блок 16) и текущего отрицательного (только блок 17) отклонени  параметров от значени  допустимого отклонени  соответствующего знака , Тзбо вырабатываютс  логические сигналы Больше и Меньше.

Блок 21 предназначен дл  формировани  и выдачи значений допустимых отклонений параметров от номинальных значений и представл ют собой два источника напр жени  разной пол рности

Блок 23 содержит регистр 33, предназначенный дл  записи, хранени  и выдачи кода значени  выбранного параметра и представл ющий собой регистр с параллельной установкой и съемом информации, преобразователи 34 и 35 двоичного кода значений выбранного параметра и номера канала соответственно в двоично-дес тичный код, дешифраторы 36 и 37 двоично-дес тичного кода в дес тичный позиционный код, необходимый дл  управлени  индикаторами 38, усилители 39 индикации отклонений выбранного параметра из зоны допустимых значений (Больше или Меньше) с лампами накаливани , подсвечиваюш 1ми соответ- ствуюпще транспаранты.

Ключи 40-43 служат дл  поочередного подключени  первого 5 или третьего 44 и второго 6 или четвертого 45 блоков максимального отклонени  параметра к входам п того блока 11 сранени  , причем ключи работают так, чт при замкнутом ключе 40 ключ 41 разомкнут и наоборот Так же работают ключи 42 и 43,

Блок 44 служит дл  выделени  максимального положительного отклонени  параметра от номинального значени  в приоритетных каналах. Так же, как и блок 5, блок 44 может представл ть собой диодную сборку, число диодов в которой равно числу приоритетных каналов, причем аноды диодов соединены с выходами блоков 3 приоритетных каналов, а катоды диодов - между собой .

Блок 45 служит дл  вьщелени  максимального отрицательного отклонени  параметра от номинального значени  в приоритетных каналах. Так же, как и

блок 6, блок 45 может представл ть собой диодную сборку, число диодов в которой равно числу приоритетных

каналов, причем катоды диодов соединены с выходами блоков 3 приоритетных каналов, а аноды диодов - между собой. Возможно также выделение из блока 5 и блока 6 блоков 44 и 45,

т,е, число диодов в блоках 5 и 44 (б и 45) вместе при этом равно числу каналов устройства.

Триггер 46 служит дл  формировани  сигнала 1 в случае, если хот 

5 бы один приоритетный канал требует обслуживани ,т,ео за врем  опроса блоков 3 приоритетных каналов коммутатором 7 на выходе элемента ИЛИ 19 по витс  хот  бы один раз сигнал 1,

0 Кратковременные срабатывани  блоков i 16 и 17 сравнени  не сказываютс  на работе регул торов, имеющих обычно значительную посто нную времени В состо ние О триггер 46 устанав5 ливаетс  задним фронтом импульса с выхода дешифратора 9, соответствующего последнему приоритетному каналу .

Формирователь 47 служит дл  вьфа0 ботки сигнала сброса счетчика 10 в начальное состо ние, причем этот СИ1- нал формируетс  по переднему фронту импульсов генератора от элемента ИЛИ 30,

Устройство работает следующим образом .

Все датчики разбиваютс  на две группы: приоритетные и неприоритет- ные, причем вычитающие блоки 3 и нормализаторы 2 приоритетных каналов подключаютс  к первым ключам коммутаторов 7 и 8 соответственно,

При включении устройства в работу, если триггер 25 находитс  в состо нии 1, через элемент И 26 на счетчики 10 и 29 поступают импульсы с второго выхода генератора 24, по которым счетчик 10 через дешифратор 9 осуществл ет переключение каналов в

Q коммутаторы 7 и 8, выполн етс  сброс счетчика 29 в нулевое состо ние. На счетный вход счетчика 29 импульсы с первого выхода генератора 24 поступают посто нно. Если триггер 25 нахоg дитс  в состо нии О, то через некоторый промежуток времени, определ емый начальным состо нием счетчика 29, с его выхода по вл етс  сигнал, ус- танавливающий триггер 25 через эле5

5

мент ИЛИ 30 в состо ние . Таким образом, состо ние триггера 25, счетчиков 10 и 29 после включени  питани  определ ет врем  переходного процесса.

По окончании переходного процесса (не более одного цикла) коммутатор 7 последовательно опраигивает вычитающие блоки 3, начина  с первого. Если за врем  опроса приоритетных каналов разность между текупшм и номинальным значени ми сигнала в каком- либо канале достигает допустимого значени , определ емого блоком 21, на выходе элемента ИЛИ 19 по вл етс  сигнал Г , устанавливающий триггер 46 в состо ние 1. Сигнал с единичного выхода триггера 46 замыкает ключи 40 и 42 так, что при наличии требовани  на обслуживание среди приоритетных каналов остальные (неприоритетные ) каналы в конкурсе не участвуют , так как ключи 41 и 43 при этом разомкнуты.

С выхода блока 44 максимальное положительное отклонение параметра через ключ 40 поступает на первый вход блока 11, на второй вход которого поступает максимальное отрицательное отклонение параметра с выхода блока 45 через ключ 42. Блок 11 осуществл ет сравнение по абсолютному значению поступающих на его входы отклонений параметров. Если напр жение на первом входе блока I1 по абсолютному значению больше, чем на втором, то на выходе блока 11 форми- 1, по которому отк- 12 и напр жение с выхода блока 44 поступает на второй вход блока 15о Если напр жение на первом входе блока 11 по абсолютному значению меньше, чем на втором, то на выходе блока 11 формируетс  сигнал О, по которому открываетс  ключ 13 и напр жение с выхода блока 45 поступает на второй вход блока 14 При достижении дешифратором 9 шины, соответствующей последнему приоритетному каналу, триггер 46 сбрасываетс 

в состо ние О. I

Если же приоритетные каналы не требуют обслуживани  (триггер 46 находитс  в нулевом состо нии), то замнутыми оказываютс  ключи 41 и 43, и на входы блока 11 поступают сигнал с вьгходов блоков 5 н 6,

руетс  сигнал рываетс  ключ

0

Напр жени , пропорциональные отк- лонени м параметров от номинальных значений, через коммутатор 7 поступают на первые входы блоков 14-17. В момент равенства сигналов на первом и втором входах блоков 14 или 15 последние через элемент ИЛИ 18 формируют сигнал 1, подготавливающий элемент И 28. Напр жени , соответствующие отклонени м параметров от номинальных значений, сравниваютс  с сигналами с блока 2, поступающими на вторые входы блоков 16 и 17. При 5 этом, если выбранное максимальное отклонение больше допустимого откло-- нени  параметра, то на вьпсоде блоков

16или 17 по вл етс  сигнал 1, который через элемент ИЛИ 19 и под0 готовленный ранее элемент И 28 устанавливает триггер 25 в состо ние О и запускает преобразователь 22, на вход которого через коммутатор 8 поступает напр жение, соответствующее

5 значению параметра выбранного канала. Если максимальное отклонение параметра находитс  в зоне допустимых значений (ни один из контролируемых параметров не вышел из зоны допустимых значений), то на выходе блоков 16 и

17будет О, триггер 25 остаетс  в состо нии 1. Устройство продолжает цикл опроса до последнего канала и начинает новый цикл опроса каналов.

В случае выхода параметра из зоны допустимых значений сигналы 1 с выходов блоков 16 или 17 подаютс  на усилители 39 дл  индикации результатов контрол  (Больше, Меньше) и на регул торы дл  регулировани .

Код значени  выбранного параметра с выхода преобразовател  22 по сигналу Конец преобразовани  записываетс  в регистр 33о От счетчика 10 на дешифратор 9 поступает код адреса выбранного канала. Коды значений выбранного параметра и адреса канала через преобразователи 34 и 35 и дешифраторы 36 и 37 поступают на индикаторы 38.

На выход устройства подаетс  адрес канала, подлежащего регулированию , благодар  чему может быть подключен соответствуюпщй регул тор 5 По окончании процесса регулировани  выбранного параметра на выходах блоков 16 и 17 по вл етс  сигнал О (Норма), подготавливающий элементы ИЛИ 19, НЕ 20 и элемент И 27. Им5

0

5

0

7

пульс с генератора 24 проходит через элементы И 27 н ИЛИ 30, устанавливает триггер 25 в состо ние 1 и сбрасывает регистр 33, Устройство продолжает цикл опроса каналов.

По окончании обслуживани  выбранного канала формирователь 47 формирует сигнал сброса счетчика 10 в начальное положение, причем этот сиг- нал формируетс  по переднему фронту импульса от элемента ИЛИ 30, т.е„ следующий цикл опроса всегда начинаетс  с первого канала (приоритетного

Если выбранный параметр не поддает-15 того блока сравнени  соединен с ине  регулированию, то через заданное врем , определ емое максимально допустимым временем регулировани , на выходе счетчика 29 по вл етс  сигнал переполнени  счетчика, устанавли-20 ни , выходы блока задани  допустимых

Бающий через элемент ИЛИ 30 триггер 25 в состо ние 1 и сбрасывающий регистр 33. Устройство продолжает опрос каналов.

Таким образом, контролю, индикации , регистрации и регулированию в первую очередь подвергаютс  параметры , обладающие наибольшим (по модулю ) отклонением текущего значени  параметра от номинального, Тое, наиболее активные. При этом если хот  бы один приоритетный канал требует обслуживани , . отклонение параметра от номинального значени  в этих каналах превышает допустимое значение, то наибольшее (по модулю) отклонение находитс  только среди приоритетных каналов (отклонени  параметров от номинальных значений в неприоритетных каналах в конкурсе не участвуют). Это дает возможность увеличить быстродействие и эффективность контрол  в приоритетных каналах . Если в устройстве 10-20% приоритетных каналов, то возможно уве- личение быстродействи  контрол  примерно в 5-10 раз.

Claims (1)

1. Формула изобретени

   Устройство дп  централизованного контрол  параметров, содержащее в каждом канале последовательно соединенные датчик параметров и нормализатор , выходы которых подключены к входам уменьшаемого вычитаюпщх блоков, входы вычитаемого которых подключены к соответствующим выхода блока задани  номинальных значений

   8

   параметров, а выходы - к соответствующим информационным входам первого коммутатора и к соответствующим входам первого и второго блоков максимального отклонени  параметров, выходы нормализаторов соединены с соответствующими информационными входами второго коммутатора, выход которого подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразовател , выход первого коммутатора подключен к первым входам блоков сравнени  с первого по четвертый, выход п формационпыми .входами первого и второго ключей, выходы которых подключены соответственно к вторым входам третьего и четвертого блоков сравне

   отклонений параметров подключены соответственно к вторым входам первого и второго блока сравнени , первый и второй выходы генератора импульсов подключены к первым входам первого и второго элементов И, выход второго элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго блоков сравнени  подключены к соотБетствуюп1ИМ входам второго элемента liJlH, выход которого через элемент НЕ соединен с вторым входом второго элемента И, выходы первого и второго блоков сравнени   вл ютс  соответствующими информационными выходами устройства И подключены к первому и второму информаиионтгым входам блока индикации соответственно, выходы третьего и четвертого блоков сравнени  соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход которого и выход второго элемента И1Ш соединены с соответствующими входами третьего элемента И, выход которого подключен к управл ющему входу аналого-цифрового преобразовател  и к входу сброса первого триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетцрму входу первого и к установочному входу второго счетчиков, второй выход генератора импульсов соединен со счетным входом второго счетчика, выход переполнени  которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу сброса блока индикации и к установочному входу первого триггера, вы

   ходы первого счетчика  вл ютс  адресными выходами устройства и подключены к адресным входам блока индикации и соответствующим входам дешифратора, выходы которого соединены с адресными входами первого и второго коммутаторов, выходы аналого- цифрового преобразовател  Конец

   преобразовани  и информационные под- ю ны к информационным входам третьего

   ключены к входу сброса и информационным входам группы блока индикации соответственно, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, в него введены третий и четвертый блоки выделени  максимального отклонени  парметра , с третьего по щестой ключи, формирователь импульсов и второй триггер, один из выходов дещифрато- ра и выход второго элемента ИЛИ соответственно подключены к входам установки в О и 1 второго триггера, пр мой выход которого соединен с управл ющими входами третьего и четРедактор А.Маковска  Заказ 5188/46

   Составитель И.Алексеев Техред А.Кравчук

   Корректор О

   Тираж 862Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущска  наб., д.4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

   вертого ключей, а инвертирующий выход - с управл ю1дими входами четвертого и п того ключей, выходы вычитающих блоков группы приоритетных каналов соединены с соответствующими входами третьего и четвертого блоков выделени  максимального отклонени  параметра, выходы которых подключеи п того ключей соответственно, выходы первого и второго блоков выделени  максимального отклонени  параметров соединены с информационными входa ш четвертого и шестого ключей соответственно , выходы третьего и четвертого ключей соединены с первым вхсэдом п того блока сравнени  и с управл ющим входом первого ключа, выходы п того и шестого ключей соединены с вторым входом п того блока сравнени  и с управл ющим входом второго ключа, выход первого элемен- таИЛИ через формирователь импульсовсоединен с входом сброса первого счетчика.

   Корректор О.Кравцова