SU1406604A1 - Устройство дл контрол - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике автоматического контрол  систем. автоматической стабилизации и может быть использовано в системах централизованного контрол  и управлени  технологическими параметрами. Цель изобретени  - повьппение достоверности контрол  устройства. Устройство содержит АЦП 1, дешифратор 2, регистр 3 уставок, блок 4 сравнени , генератор 5 тактовых импульсов, элемент ИЛИ 6, элемент НЕ 7, элементы И 8 - 11, счетчики 12-15, элементы ИЛИ 16, 17, 18. В устройстве формируетс  дополнительный аварийный сигнал при отклонении контролируемого параметра до предельной величины. 2 ил.

Description

(Л

Од Од

J8

Изобретение относитс  к автоматическому контролю систем автоматической стабилизации и может быть использовано в системах централизован- ного контрол  и управлени  технологическими параметрами.

Цель изобретени  - повышение достоверности контрол .

На фиг. 1 представлена структур- на  схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, дешифратор 2, регистр 3 уставок, блок 4 сравнени , генератор 5 тактовых импульсов , третий элемент ИЛИ 6, элемент НЕ 7, второй 8, первый 9, третий 10 и четвертый I1 элементы И, первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15 счетчики, первый 16, Второй 17, четвертьй 18 элементы ИЛИ.

Принцип контрол , реализуемьш с помощью предлагаемого устройства, заключаетс  в обнаружении и фиксации отклонений контролируемого параметра от заданных границ пол  допуска за выбранньй период контрол  Т|, который задаетс  коэффициентом пересчета счетчика 13.

Дл  периода контрол , исход  из статистических свойств контролируемого параметра, определ ют интегрально врем  нарушени  допуска цз

h , Z t ц; ) , где п - число нарушений пол 

1«1

допуска (фиг. 2), задают Тц коэффициентом пересчета счетчика 14 и допустимое число нарушений допуска N., задаваемое коэффициентом пересчета счетчика 15, Если за период Т контрол  Nrt или Тц будет превьш1ено, т.е. когда при п 7/ NO контролируемый па- раметр будет находитьс  за пределами допуска в течение времени Т ц больше, чем , т.е. Т ц 7 THJ, то на выходе устройства будет сформирован аварийный сигнал.

Если величина отклонени  контролируемого параметра достигает предельно допустимого значени , аварийный сигнал формируетс  на дополнительном выходе устройства.

Устройство работает следующим образом .

Q

5

0 5 0

5

При любых изменени х режима стабилизации в регистр 3 уставок занос тс  новые значени  границ пол  допуска , а в счетчик 12 - информаци  о времени, необходимом дл  перехода на новый режим работы. В результате счетчик 12 выходит из нулевого состо ни , а на его выходе по вл етс  уровень логической 1, который поступает на установочный вход счетчика 13, сбрасывает последний и запрещает его работу, кроме того, уровень логической 1 с выхода счетчика 12 разрешает прохождение импульсов с выхода генератора на счетный вход счетчика 12,. пройд  через элемент 16, сбрасывает в О и запрещает работу счетчиков 14 и 15, пройд  через элемент 7, запрещает работу элементов 10 и 11, блокиру  тем самым выдачу ложного сигнала Авари  до окончани  переходных процессов, св занных с переходом на новый режим стабилизации . Уровень логической l присутствует на выходе счетчика 12, пока последний не заполнитс  и не вернетс  вновь в нулевое состо ние, т.е. пока не пройдет врем , требуемое дл  перехода на новый режим стабилизации.

По окончании времени перехода на новый режим работы уровень логической 1 с выхода счетчика 12 снимаетс , запреща  работу элемента 8 и разреша  работу счетчиков 13 - 15, а также элементов 10 и 11. Счетчик 13 начинает работу, и с периодом Т на его выходе по вл етс  сигнал, который, пройд  через элемент 16, сбрасывает счетчики 14 и 15 в нулевое состо ние .

Входной сигнал, соответствующий величине контролируемого параметра через аналого-цифровой преобразователь 1 в цифровом виде поступает на входы блока 4 сравнени , где он сравниваетс  со значением уставки. Одновременно сигнал с выходов аналого- цифрового преобразовател  поступает на входы дешифратора. Если величина контролируемого параметра достигает верхней А1 (фиг. 2) или нижней А2 границы пол  допуска, на соответствующем выходе блока 4 сравнени  по вл етс  уровень логической 1, который пройд  через элемент 6, поступает на первый вход элемента 9. разреша  трохождение импульсов с генератора 5 и счетный вход счетчика

15. Если величина входного сигнала превысит верхнюю (нижнюю) границу пол  допуска, то уровень логической 1 на выходе элемента 6 будет поддерживатьс  с соответствующего выхода схемы сравнени . Таким образом , счетчик 14 отсчитывает интегральное врем  нарушени  допуска Tj, а счетчик 15 - количество нарушений границ ПОЛЯ допуска Ng за период котрол  T|j. Если будет переполнен любой из счетчиков или 15 за период Т|, то на выходе устройства сформируетс  аварийный сигнал.

Как только величина контролируемого параметра достигает предельно допустимой верхней (нижней) границы пол  допуска (фиг. 2), то кодова  комбинаци , соответствующа  данному входному сигналу, на входе дешифратора становитс  такой, что по вл етс  уровень логической 1 на выходе МАКС (МИН) дешифратора, который поступает на четвертый вход элемента II (10), срабатывание которого подготовлено уровн ми логической I, поступающими с соответствующих выходов схемы сравнени  и элемента 7. Сигнал с выхода эдемента II (10), пройд  через элемент 18, поступает на дополнительный выход устройства как аварийный сигнал.

В известном устройстве аварийный сигнал формируетс , если происходит переполнение любого из счетчиков 14 или 15, т.е. либо количество N нарушений границ А1 или А2 пол  допуска превысит заданное число за врем  Т(,, либо сумма времен t - нахождени  контролируемого параметра за пределами допуска превысит . Устройство не обеспечивает при выработке аварийного сигнала распознавани  ситуации, за счет чего произошел выход параметра за допуски (сбой или отказ в устройстве,. вырабатывающем сигнал, параметры которого контролируютс ) . Устройство реагирует на Один вид нарушений допусков.

Пусть поток таких событий (выработки аварийных сигналов;  вл етс  простейшим с ин 1-енсивностью , Тогда веро тность Р f(t) выработки аварийного сигнала чл некоторое врем  можно определить как

Pn(t)

- е

-Ait

В предлагаемом устройстве аварийный сигнал вырабатываетс  не только при тех же услови х, что и в известном устройстве, но и в случа х, если происходит мгновенное изменение контролируемого параметра и выход его за пределы А или . Пусть поток таких событий также  вл етс  простейшим с интенсивностью А . Тогда веро тность Pj(t) выработки аварийного сигнала за то же врем  t можно определить из следующего соотношени :

Pj-(t)Pi(t)+Pj(t)-P,(t)-Pj(t), (2)

где Р (t) - веро тность выработки

аварийного сигнала под действием потока событий

с интенсивностью А,, P-(t) - то же, с интенсивностью

д,,

с учетом (1) можно записать

P(t) 1

-

(3)

Оценку W возможностей устройства по выработке аварийного сигнала с учетом причин, приведщих к его выработке , можно провести с использованием следующего соотношени :

- P.(t)

PTTFT

1 - е

-(

-А, I

- о т

(А)

Дп .А, t и ( Д, + t «1

можно

40

записать

AI+ AI

1 +

А. At

5)

50

55

45

При А, А W 2.

Если выход контролируемого параметра обусловлен внезапным отказом в устройстве, на выходе которого он контролируетс , то он выйдет за пределы не только AI (или А2), но и А м кс (MMh будет находитьс  там длительное врем . В известном устройстве аварийный сигнал в этом случае выработаетс , если врем  наблюдени  Т превысит интегральное врем  TKJ, и веро тность его выработки Pn(t) можно определить как

P;(t) о 1 - е- (6)

В предлагаемом устройстве аварийный сигнал в этом случае выработаетс  по истечении времени Тц (фиг. 2) необходимого дл  вькода параметра за допуск (А2(у,ин) которое обычно очень мало. Тогда веро тность выработки P(t) аварийного сигнала

p;;(t)

ч 6

(7)

Возрастание достоверности контрол  можио определить по формуле

-

с учетом (5) можно записать

(8)

V в II Те

дами блока сравнени , другие входы которого подключены к выходам регистра уставки, вход которого  вл етс  установочным входом устройства, генератор тактовых импульсов соединен выходом с первым входом первого элемента И, счетным входом второго счетчика импульсов и первым входом вто10 ого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика , выход которого соединен с вхо- дом сброса второго счетчика, с вторым входом второго элемента И и с первым

15 входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго счетчика, а выход - к сбросовым входам третьего и четвертого счетчиков, подсоединенных выходами к

20 входам второго элемента ИЛИ, выход д) которого  вл етс  первым выходом устройства , счетный вход трет.ьего счетчика соединен с выходом первого элемента И, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , в устройство введены третий и четвертый элементы ИЛИ, четвертый элемент И, дешифратор и элемент НЕ, с первого по четвертый вхо30 ды третьего элемента ИЛИ подключены к одноименным выходам блока сравнени  выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и со счетным входом четвертого счетчика, выход

25 первого счетчика через элемент НЕ подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, третий и п тый выходы блока сравнени  соответственно подключены к вторым входам

40 третьего и четвертого элементов И, четвертый и шестой вьгходы блока сравнени  соответственно подключены к третьим входам третьего и четвертого

Устройство дл  контрол , содержа- элементов И, четвертые входы которых щее блок сравнени , регистр установки,45 соединены с соответствующими выходами

Обычно в устройствах автоматического контрол  величина отнощени  (9) достигает 10 - 100, так как в аварийном режиме при значительном отклонении контролируемого параметра от границ допуска за короткий промежуток времени, когда Tj Тц необходимо мгновенно отключить аварийное устройство или прин ть другие меры, чтобы избежать возможной .аварии или выхода устройства из стро .

Таким образом, в предлагаемом устройстве не только повышаетс  надежность контрол  параметров, но и имеетс  возможность распознавани  выработанных аварийных сигналов, формируемых при выходе контролируемых параметров за пределы допусков.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   25

   генератор тактовых импульсов, с первого по третий элементы И, с первого по четвертьм счетчики, первый и второй элементы ИЛИ и аналого-цифровой преобразователь, вход которого  вл етс  информационным входом устройства , а выходы соединены с одними входешифратора ,- а выходы - с соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  вторым выходом устройства, выходы аналого- цифрового преобразовател  соединены с соответствующими входами дешифратора .