SU1644092A1 - Устройство дл централизованного контрол параметров - Google Patents

Description

1

(21)4671362/24

(22)03.04.89

(46) 23.04.91. Бюл, К 15

(71)Ленинградский -электротехнический, институт им. В,И. Уль нова (Ленина)

(72)ЕсМс Антонюк, П0ЕЬ Антонюк, С„Н. Долинов и А.Фс Родимов

(53)681.328(088.8)

(56)Цапенко M,Ft Измерительные информационные системы, - Мо: Энерги , 1974, с. 248-250с

Авторское свидетельство СССР № 1059547, гаи G 05 В 23/02, 1983.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

(57)Изобретение относитс  к измерительным информационным системам и может примен тьс  в машинах централизованного контрол  и регулировани  Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства. Устройство содержит группу 1 датчиков параметров, группу блоков унификации 2, группу 3 вычитающих блоков, блок 4 задани  номинальных значений параметров, коммутаторы 5 и 7, группу 6 блоков выделени  модул , дешифратор 8, схемы сравнени  9 и 10, блок 11 задани  допустимых отклонений параметров, элементы ИЛИ 12 22 и 25, элемент НЕ 13, аналого-циАровой преобразователь 14, блок 15 индикации, генератор 16 импульсов, триггер 17, элемент И 18, генератор 19 линейно измен ющегос  напр жени , группу 20 схем сравнени , регистр 21 сдвига, счетчики 23 и 24, элементы II 26 и 27. 1 ил„

10

15

31644092

Изббретение относитс  те измерительным информационным системам и может примен тьс  в машинах централизованного контрол  и регулировани .

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства

На чертеже показана структурна  схема устройства дл  централизованного контрол  параметров.

Устройство дл  централизованного контрол  параметров содержит группу датчиков 1 параметров, группу блоков 2 унификации, группу вычитающих блоков 3, блок 4 задани  номинальных зна-, чений параметров, первый коммутатор 5, группу блоков 6 выделени  модул , второй коммутатор 7, дешифратор 8, первую 9 и вторую 10 схемы сравнени , блок 11 задани  допустимых отклонений параметров, первый элемент ИЛИ 12, элемент НЕ 13, аналого-цифровой преобразователь 14, блок 15 индикации, генератор 16 импульсов, триггер 17, третий элемент И 18, генератор 19 ли- 25 нейно измен ющегос  напр жени , группу схем 20 сравнени , регистр 21 сдвига, второй элемент ИЛИ 22, первый 23 и второй 24 счетчики, третий элемент ИЛИ 25, первый 26 и второй 27 элементы И, шину 28 логического нул 

Блок 15 индикации содержит регистр 29, первый 30 и второй 31 преобразователи двоичного кода в двоично-дес тичный код, первый 32 и второй 33 дешиф20

30

таторе равно числу каналов контрол  (датчиков).

Дешифратор 8 служит дл - управлени  работой коммутаторов 5 и 7. Схемы 9 и 10 предназначены дл  выработки сигналов 1 при достижении текущей положительной (блок 9) или отрицательной (блок 10) разности значени  допустимого отклонени  соответствующего знака, т.е. вырабатываютс  логические сигналы Больше или Меньше «, Блок 11 служит дл  формировани  и выдачи значений допустимых отклонений параметров от номинальных значений и представл ет собой два источника напр жений разной пол рности

Элемент ИЛИ 22 служит дл  выработки сигнала 1 при выходе контролируемого параметра из допустимой зоны, а элемент НЕ 13 - дл  выработки сигнала Норма, соответствующего нахождению параметра в допустимой зоне

Блок 15 служит дл  отображени  значени  выбранного параметра на цифровых индикаторах и индикации направлени  выхода параметров из зоны допустимых значений - Больше или Меньше. Блок 15 содержит регистр 29, предназначенный дл  записи, хранени  и выдачи кода значени  выбранного параметра и представл ющий собой регистр с параллельной установкой и съемом информации, преобразователи 30 и 31 двоичного кода значений выбраторы , цифровые индикаторы 34 и блок 35 ранного параметра и номера канала со40

35 индикации отклонений

Датчики 1 служат дл  преобразовани  параметров в электрический сигнал. Группа блоков 2 служит дл  нормализации выходных сигналов датчиков 1. Группа блоков 3 предназначена дл  получени  отклонени  текущего значени  параметра от номинального значени , формируемого блоком 4. Группа блоков 6 служит дл  преобразовани  двухпол р-45 ных сигналов разности текущих и номинальных значений параметров в однопо- л рный сигнал и может быть построена

по известной схеме

i50

Коммутаторы 5 и 7 служат дл  подключени  разностного сигнала к схемам 9 и 10 сравнени  и сигнала от группы блоков 2 унификации к аналого-цифровому преобразователю 14, служащему дл  преобразовани  аналогового сигнала в код. Коммутаторы 5 и 7 представл ют собой наборы ключевых элементов Число ключевых элементов в каждом комму55

ответственно в двоично-дес тичный код, дешифраторы 32 и 33 двоично-дес тичного кода в дес тичный позиционный код, необходимый дл  управлени  цифровыми индикаторами 34, блок 35 индикации отклонений выбранного параметра из зоны допустимых значений, содержащий усилители с лампами накаливани , подсвечивающие соответствую ющие транспаранты

Генератор 16 служит дл  формировани  импульсов, обеспечивающих синхронную работу устройства. Триггер 17 формирует сигналы запуска и сброса генератора 19 линейно измен ющегос  напр жени , сигнал разрешени  записи регистра 21 сдвига и через элемент И 18 сигнал сдвига регистра 21

Генератор 19 линейно измен ющегос  напр жени  служит источником эталонного сигнала, при этом выходное напр жение генератора 19 имеет отрицательный наклон. Группа схем 20

0

5

5

0

0

таторе равно числу каналов контрол  (датчиков).

Дешифратор 8 служит дл - управлени  работой коммутаторов 5 и 7. Схемы 9 и 10 предназначены дл  выработки сигналов 1 при достижении текущей положительной (блок 9) или отрицательной (блок 10) разности значени  допустимого отклонени  соответствующего знака, т.е. вырабатываютс  логические сигналы Больше или Меньше «, Блок 11 служит дл  формировани  и выдачи значений допустимых отклонений параметров от номинальных значений и представл ет собой два источника напр жений разной пол рности

Элемент ИЛИ 22 служит дл  выработки сигнала 1 при выходе контролируемого параметра из допустимой зоны, а элемент НЕ 13 - дл  выработки сигнала Норма, соответствующего нахождению параметра в допустимой зоне

Блок 15 служит дл  отображени  значени  выбранного параметра на цифровых индикаторах и индикации направлени  выхода параметров из зоны допустимых значений - Больше или Меньше. Блок 15 содержит регистр 29, предназначенный дл  записи, хранени  и выдачи кода значени  выбранного параметра и представл ющий собой регистр с параллельной установкой и съемом информации, преобразователи 30 и 31 двоичного кода значений выб0

5

0

5

ответственно в двоично-дес тичный код, дешифраторы 32 и 33 двоично-дес тичного кода в дес тичный позиционный код, необходимый дл  управлени  цифровыми индикаторами 34, блок 35 индикации отклонений выбранного параметра из зоны допустимых значений, содержащий усилители с лампами накаливани , подсвечивающие соответствую ющие транспаранты

Генератор 16 служит дл  формировани  импульсов, обеспечивающих синхронную работу устройства. Триггер 17 формирует сигналы запуска и сброса генератора 19 линейно измен ющегос  напр жени , сигнал разрешени  записи регистра 21 сдвига и через элемент И 18 сигнал сдвига регистра 21

Генератор 19 линейно измен ющегос  напр жени  служит источником эталонного сигнала, при этом выходное напр жение генератора 19 имеет отрицательный наклон. Группа схем 20

сравнени  служит дл  сравнени  сигналов разности от блоков 6 и эталонног сигнала от генератора 19. Регистр 21 сдвига предназначен дл  запоминани  позиционного адреса каналов с наибольшей разностью между текущим значением контролируемого параметра и его номинальным значением и осуществлени  сдвига заполненной информации с целью выбора канала с наибольшей разностью,,

Счетчик 23 служит дл  бтормирова-- ни  двоичного кода адреса выбранного канала о Счетчик 24 предназначен дл  формировани  сигнала, запускающего устройство через элемент ИЛИ 12 при включении питани , и в случае, если выбранный параметр, вышедший из зоны допуска, не поддаетс  регулированию На вход счетчика 24 поступают импульсы от генератора 16, и емкость счетчика должна быть достаточной дл  формировани  временного

интервала, представл ющего собой сум- 25 щий номеру выбранного канала разр д

му времени опроса всех разр дов регистра 21 и максимального времени регулировани  о

Элемент ИЛИ 25 служит дл  формировани  сигнала 1 при достижении напр жением генератора 19 величины разности между текущим значением параметра и его номинальным значение в каком-либо канапе,, Элемент И 26 формирует сигнал окончани  регулировани  выбранного параметра, элемент И 27 - сигнал запуска аналого-цийро- вого преобразовател 

Устройство дл  централизованного контрол  параметров работает следующим образом

Напр жение с выхода группы датчиков 1 поступает на вход группы блоков 2 унификации, с выхода которых унифицированный сигнал поступает на вход группы вычитающих блоков 3, где происходит вычисление разности напр жений , поступающих от группы блока 2 и блока 4 задани  номинальных значений параметра, Разностные сигналы поступают на первый коммутатор 5, а сигналы от группы блоков 2 поступают на второй коммутатор 7V

При включении устройства в работу через некоторое врем , определ емое емкостью счетчика 24, через элемент ИЛИ 12 на триггер 17 поступает сигна так, что на его втором выходе по вл етс  сигнал 1, запускающий генера

тор 19 линейно измен ющегос  (падающего ) напр жени , сбрасывающий счетчик 23 и дающий разрешение на запись состо ний выходов группы схем 20 сравнени  в регистр 21 сдвига. Сигнал 1 на втором выходе триггера 17 может по витьс  и сразу при включении питани  о

Напр жение с выхода генератора 19 сравниваетс  с выходными напр жени ми группы блоков 6 группой схем 20 сравнени . В момент равенства выходного напр жени  генератора 19 напр - 5 жению на выходе любого блока 6 группы срабатывает схема 20 сравнени  группы в соответствующем канапе. Очевидно , что разность между текущим значением параметра и его номинальным значением оказываетс  в этом канале наибольшейо

При срабатывании схемы 20 сравнени  группы логическа  1 с ее выхода записываетс  в соответствую-

0

5

0

регистра 21, в дополнительный разр д которого записан логический О. Одновременно пЬ вл етс  логическа  1 на выходе элемента ИЛИ 25, котора  опрокидывает триггер 17, при этом логический О с его первого выхода запрещает дальнейшую запись в регистр 21, а логическа  1, по вл юща с  на первом выходе триггера 17, сбрасывает в исходное состо ние генератор 19 и открывает элемент И 18„ Импульсы от генератора 16 через открытый элемент И 18 поступают на вход счетчика 23 и на вход сдвига регистра 21, при этом с поступлением каждого импульса логическа  1, записанна  в регистр 21, перемещаетс  на один разр д в сторону дополнительного разр да, а код счетчика 23 увед личиваетс  на единицу. При по влении логической 1 в дополнительном разр де регистра 21 по вл етс  сигнал на инверсном входе элемента И 18, который закрываетс , останавлива  тем

Q самым дальнейший сдвиг и счет. Очевидно , что двоичный код, который окажетс  записанным вт счетчике 23, соответствует номеру выбранного канала.

Возможна ситуаци , когда максимальна  разность достигаетс  одновременно в нескольких каналах„ В этом случае одновременно срабатывают несколько схем 20 сравнени  группы, и логическа  1 оказываетс  записанной в

5

несколько разр дов регистра 21„ При этом сдвиг и счет остановлены при по влении в дополнительном разр де регистра 21 ближайшей к дополнительному разр ду логической 1, и в счет- чике 23 оказываетс  записанным адрес соответствующего канала Таким образом , при групповом поступлении требований на опрос осуществл етс  приоритет по номеру канала.

От вычитающего блока 3 группы выбранного канала через коммутатор 5 наибольша  (по модулю) разность поступает на входы схем 9 и 10 сравнени , одна из которых сравнивает положительные сигналы, друга  - отрицательные . Эта разность сравниваетс  - сигналом с блока 11 задани  допустимых отклонений параметров, и если она больше допустимого отклонени , то на выходах схем 9 и 10 по вл етс  сигнал 1. Этот сигнал через элемент ИЛИ 22 подготавливает элемент И 27 и через элемент НЕ 13 закрывает элемент И 26 о При этом сигнал с выхода элемента И 27 запускает аналого-цифровой преобразователь 14, на вход которого поступает напр жение, соответствующее значению параметра выбранного каналас Если ни один из контролируемых каналов не вышел из зоны допустимых значений, то на выходе схем 9 и 10 логический 0 % запрещающий через элемент ИЛИ 22 прохождение импульса с выхода дополнительного разр да регистра 21, т.е. запрещающий запуск преобразовател  14 и разрешающий начало цикла поиска нового канала.

В случае выхода параметра из зоны допустимых значений сигнал 1 с выходов схем 9 и 10 подаетс  на блок 35 дл  индикации результатов контрол  (Больше, Меньше), и на регул торы дл  регулировани „

Код значени  выбранного параметра с выхода преобразовател  14 по сигналу Конец преобразовани  записываетс  в регистр 29С От счетчика 23 на преобразователь 31 двоичного кода в двоично-дес тичный поступает код адреса выбранного канала с Коды значений выбранного параметра и адреса канала через преобразователи 30 и 31 и дешифраторы 32 и 33 поступают на цифровые.индикаторы 340

На выход устройства подаетс  адрес канала, подлежащего регулирова

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нию, благодар  чему может быть подключен соответствующий регул тор о По окончании процесса регулировани  выбранного параметра на выходах схем 9 и 10 по вл етс  сигнал О (Норма), через элементы НЕ 13, И 26 и ИЛИ 12 триггер 17 устанавливаетс  в положение 1, и начинаетс  новый цикл опроса

Если выбранный параметр не поддаетс  регулированию, то через заданное врем  на выходе счетчика 24 по вл етс  сигнал переполнени  счетчика, подготавливающий через элементы ИЛИ 12 устройство к новому циклу опроса

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройстве дл  централизованного контрол  параметров, содержащее группу датчиков параметров, группу блоков унификации, группу вычитающих блоков, блок задани  номинальных значений параметров, блок задани  допустимых отклонений параметров, первую и вторую схемы сравнени , элемент НЕ, первый и второй счетчики, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, триггер, генератор импульсов, дешифратор, аналого- цифровой преобразователь, первый и второй коммутаторы, выход первого коммутатора подключен к первым входам первой и второй схем сравнени , вторые входы которых соединены с соответствующими выходами блока задани  допустимых отклонений параметров , адресные входы первого коммутатора подключены к управл ющим входам второго коммутатора и к выходам дешифратора, соединенного группой входов с группой выходов первого счетчика и с первой группой информационных входов блока индикации, второй группой информационных входов соединенного с группой информационных выходов аналого-цифрового преобразовател , первым и вторым информационными входами - с выходами первой и второй схем сравнени  соответственно , а третьим информационным входом - с выходом первого элемента ИЛИ, входом установки в единичное состо ние триггера и входом сброса второго счетчика, выход переполнени  которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а счетный вход с выходом генератора импульсов, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента К, первый вход которого через элемент НЕ соединен с выходом второго эле- мента ИЛИ и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к стартовому входу аналого-цифрового преобразовател , соединенного выходо Конец преобразовани  со стробирую- щим входом блока индикации, а информационным входом - с выходом второго коммутатора, информационные входы которого соединены с выходами блоков унификации группы, входы второго элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами первой и второй схем срав

   метров группы через соответствующий блок унификации группы соединены с уходами уменьшаемого соответствующих вычитающих блоков группы, входы вычитаемого которых подключены к со-- ответствующим выходам блока задани  номинальных значений параметров, а выходы вчитаюших блоков группы соединены с соответствующими информационными входами первого коммутатора отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства , в него введены генератор линейно измен ющегос  напр жени , регистр сдвига, третий элемент ИЛИ,

   5

   0

   5

   0

   третий элемент И, группа блоков выделени  модул , а также группа схем сравнени , выходы которых подключены к соответствующим входам третьего элемента ИЛИ и к группе входов установки регистра сдвига, вход данных которого подключен к шине логического нул , выход переноса регистра сдвига соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и с инверсным входом третьего элемента И, первый пр мой вход которого и вход сброса генератора линейно измен ющегос  напр жени  подключены к пр мому выходу триггера, инверсный выход которого соединен с входом запуска генератора линейно измен ющегос  напр жени , входом сброса первого счетчика и входом разрешени  записи регистра сдвига, тактовый вход управлени  сдвигом которого гсоединен со счетным входом первого счетчика и, выходом третьего элемента И, второй пр мой вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход генератора линейно измен ющегос  напр жени  подключен к первым входам группы схем сравнени , вторые входы которых подключены к выходам блоков вьрт,е- лени  модул  группы, соединенных входами с выходами вычитающих блоков группы, вход третьего элемента ИЛИ подключен к входу сброса триггера.