SU898390A2 - Устройство дл допускового контрол - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматизированному контролю и может быть использовано дл  контрол  процессов в различных технологических объектах, например, в турбогенераторах электростанций.

По основному авт.-св. № 771619 известно устройство дл  допускового контрол , содержащее генератор импульсов , подключенный первым выходом к -первому входу первого элемента И, вторым выходом - к входу блока уставок , последовательно соединенные блок сравнени  и блок индикации, а также сумматор, выход которого подключен ко воду динамического регистра , а вход через элемент ИЛИ - к выходу динамического регистра, и блок регистрации, входами подсоединенный к выходам динамического регистра, одновибратора и генератора импульсов соответственно, первый и второй триггеры , второй и третий элементы И, элемент задержки и распределитель импульсов , первые выходы которого соединены с соответствующими входами блока сравнени , второй выход - с входом одновибратора и первым входом первого триггера,-третий выход - с первым входом второго триггера, выход одновибратора соединен с третьим входом блока сравнени , выход генератора импульсов подключен ко вторым входам первого и второго триггеров и через элемент задержки - ко второму входу сумматора, вторым выходом подсоединенного ко второму входу первого элемента И, выход которого соединен со входом распределител , вы10 ходы блока уставок подключены соответственно к первым входам второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого триггера, второй вход 15 третьего элемента И - с выходом второго триггера, выходы .- второго и третьего элементов И подключены ко второму и третьему входам элемента ИЛИ соответственноOJ

20

Недостатками этого устройства  вл ютс  -ограниченные функциональные возможности, которые не позвол ют контролировать скорость изменени  процесса при выходе его за пределы

25 пол  допуска и, как следствие, низка  достоверность контрол .

Цель изобретени  - повышение достоверности контрол .

Указанна  цель достигаетс  тем,

30 что устройство содержит второй элемент ИЛИ, шестой, седьмой и восьмой элементы И, реверсивный счетчик и третий триггер, счетный вход которого соединен со вторым выходом распределител  импульсов и с первым входом шестого элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу третьего триггера и первому входу седьмого элемента И, второй вход которого св зан с выходом второго элемента ИЛИ и с первым входом восьмого элемента И, второй вход и выход которого подключен соответственно к пр мому выходу третьего триггера и вычитающему входу реверсивного счетчика , выход и вход сброса которого соединены с выходом блока регистрации и с выходом шестого элемента И суммирующий вход которого св зан с выходом седьмого элемента И, третьим входом соединенного с третьим входом восьмого элемента И и с выходом элемента задержки, а первый и второй входы второго элемента ИЛИ подключены к соответствующим вйкодам блока сравнени .

На чертеже изображена структурна  схема устройства дл  допускового контрол .

Устройство дл  допускового контрол  содержит одновибра-тор 1, генератор 2 импульсов, блок 3 уставок, блок 4 сравнени , блок 5 инд1-1кации, Олок б регистрации, дингилические регистры 7, eyNEviaTop 8, распределипель 9 К -шульсов, первый и второй rpHri G-pi- 10 и 11, элемент 12 задержки j Г:;.- г;:мент ИЛИ 13, первый, второй 11 трети; элементы И 14-16, второй s.TjeiM/iHT ИЛИ .17, шестой, седьмой и 3о:.:,гioи элементы И 18-20, реверсивк; .;:: счатчик 21, третий триггер-22

Блок 1 сравнени  содерИЯт четвергил и ).ь:л элементы И. 23 и 24, и эпемчэЕ- т КЕ 25.

Устрокс во дтл  допускового контрол  работает следующим образом.

хокератор 2 импульсов вырабатывает ;ic первому зыходу импульсы дейсгвук .-г е с частотой f/n, где п - количество ,Г1во;;чных разр дов динамического регистра 7, и по второму выходу - тактовые импульсы с частотой f,

,оЛО;.с 3 уставок вь рабатывает из x-aiiiOHbix импульсов две последовательKCQTH ы.мпульсов уставок, соответствукидие нижней границе допуска X и полю допуска X - X , где X g, - верхний .,:::.-.г.н-.ща допуска. На первом блока 3 уставок вырабатываетс  последовательный двоичный код величины , где Г1 - количество разр дов динам1:1ческого регистра 7. На втором выходе блока 3 уставок генерируетс  последовательный двоичный код величину 2 - (). Двоичные коды уставок и 2- (X j-X,) поступают последовательно, начина  с

младших разр дов, на первые входы злементов И 15 и И 16 соответственно .

Работу устройства, функционирующего в непрерывном режиме генерации импульсов на выходах распределител  9, рассмотрим, начина  с момента выработки на втором выходе распределител  9 выходного импульса, который , поступа  на запускающий вход одновибратора 1 приводит его к срабатыванию и устанавливает триггер 10 в единичное состо ние.

Одновибратор 1 после срабатывани  от запускающего импульса вырабатывает на выходе импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна величине входного аналогового сигнала X.

Триггер 10 после установки его в единичное состо ние открывает элемент И 15-. Двоичный код с первого выхода блока 3 уставок через элементы И 15 и ИЛИ 13 поступает на первый вход последовательного двоичного cyм saтopa 8, на второй вход которого через элемент 12 задержки с первого выхода генератора 2 импульсо поступают импульсы, совпадающие с младшим разр дом двоичного кода, поступающего по его первому входу.

В результате суммировани  сумматором 8 двоичный код „ увеличиваетс  на единицу и новый двоичный код 2 -Хц-И с первого выхода сумматора 8 записываетс  в динамический регистр 7.

После прохождени  двоичного кода 2 -X через элемент И 15, триггер 10 сбрасываетс  в нулевое состо ние импульсом с первого выхода генератора 2.

После установки триггера 10 в нулевое состо ние элемент И 15 закрываетс  и поступление двоичного кода на второй вход элемента ИЛИ 13 прекращаетс .

Двоичный код 2 -Хи+1 с выхода динамического регистра 7 через элемент ИЛИ 13 поступает на первый вход сумматора 8, который увеличивает его на единицу, и результат суммировани  2 -Хц+2 записываетс  в динамический регистр 7.

Так продолжаетс  ло тех пор пока динамический регистр 7 не переполн етс . Это происходит спуст  интервал времени Хцп/f после запуска одновибратора 1. В этом случае на втором выходе сумматора 8 по вл етс  сигнал переноса из п-го разр да, который через элемент И 14 проходит на вход распределител  9 импульсов. Распределитель 9 импульсов пропускает входной импульс на свой третий выход и прекращает действие сигнала на первом выходе, который по вилс  в момен генерации импульса на втором выходе распределител  9.Таким образом,на од .ном первом выходе распределител  9 в рабатываетс  сигнал,длительность кот рого равна и соответствует ниж ней границе допуска. Сигнал с первого выхода распределител  9 импульсов поступает на первый вход элемента И 23,на второй вхо которого подаетс  инвертированный элементом НЕ 25 выходной сигнал одновибратора 1. Если контролируемый параметр X меньше нижней границы допуска Х, то длительность импульса на выходе одновибратора 1 меньше, чем длительность импульса на первом выходе распределител  9. В этом случае на выходе элемента И 23 формируетс  импульсный сигнал длительностью ( )n/f, который, поступа  в блок 5 индикации, приводит к срабатыванию элемента сигнализации о выходе контролируемого параметра X за пределы нижней границы допуска. Если контролируемый параметр X больше границы допуска Х, то выходной импульс одновибратора 1, длительность которого больше, чем длительность импуль сов на первом выходе распределител  9, закрывает элемент И 23 с помощью элемента НЕ 25. После первого переполнени  динами ческого регистра 7 сигнал переполнени  с рыхода элемента И 14 по вл ет с  на третьем выходе распределител  импульсов. Сигнал первого переполне ни  устанавливает триггер И в еди ничное состо ние. Выходной сигнал триггера 11 отпирает элемент И 16. Двоичный код (Xj -Xj,) со второго выхода блока 3 уставок через элемен ты И 16, ИЛИ 13 поступает на первы вход сумматора 8 последовательно во времени, начина  с младшего разр да После прохождени  всех разр дов двоичного кода (Х9-Хц) через эле мент И 16 триггер 11 сбрасываетс  в нулевое состо ние импульсом с перво . го выхода генератора 2. Двоичный счетчик, образованный соединением динамического регистра с сумматором 8, выполн ет счет импульсов младшего разр да, которые о разуютс  с помощью элемента 12 задержки , начина  с начального кода 2-(Ха-Х«). Спуст  интервал времени () после первого переполнени  динамиче кого регистра 7 происходит его второе переполнение и на втором выходе сумматора 8 по вл етс  сигнал перен са из п -го разр да, который через элемент И 14 проходит на вход распределител  9 импульсов. Второе переполнение динамического регистра 7 вызывает по вление сигнала на друго первом выходе распределител  9 импульсов , который действует до следу его переполнени  динамического реистра 7. . Если контролируемый параметр X больше верхней границы допуска Xj, о импульс на выходе одновибратора 1 действует некоторое врем  после втоого переполнени  динамического регистра 7. Совпадение выходного импульса одновибратора 1 с импульсом на другом первом выходе распределител  9 выдел етс  элементом И 24, на выходе которого образуетс  импульс длительностью (X-Xa)n/f. Выходной импульс элемента И 24, поступа  в блок 5 индикации, приводит к срабатыванию элемента сигнализации о выходе контролируемого параметра за пределы верхней границы допуска. Если контролируемый параметр X меньше верхней границы допуска Kg, то элемент И 24 закрыт, так как импульс на выходе одновибратора 1 заканчиваетс  раньше, чем начинает действовать импульс на друхом первом выходе распределител  9. После второго переполнени  динамического регистра 7 сумматор 8 выполн ет счет импульсов млсщшего разр да с нулевого начального кода. Поэтому третье переполнение динамического регистра 7 происходит спуст  интервал времени . Третье переполнение динамического регистра 7 прекращаат действие сигнала на другом первом выходе распределител  9 и приводит к генерации импульсов на его втором выходе. Импульс второго выхода распределител  9 запускает одновибратор 1 и устанавливает триггер 10 в единич г. ное состо ние. Цикл работы устройства дл  допускового контрол  повторитс  аналогично. Устройство дл  допускового контрол  кроме качественных оценок парамвтра контролируемого процесса выполн ет количественную регистрацию отклонений от нижней и верхней границы допуска. Количественна  оценка фиксируетс  блоком 6 регистрации после окончани  действи  выходного импульса одновибратора 1 посредством считывани  двоичного кода с выхода динамического регистра 7 по синхронизирующим сигналам генератора 2 импульсов. Если контролируемый параметр нижней границы допуска, то в момент Окончани  выходного импульса одновибратора 1 в динамическом реги стре 7 содержитс  двоичный код () , т.е. дополн)тельный код отрицательного отклонени  контролируемого параметра от нижней границы допуска . Если контролируемый параметр больше верхней границы допуска, то в мог мент окончани  выходного импульса одновибратора 1 в динамическом регистре 7 содержитс  двоичный код величины X-Xg,, т.е. пр мой код положительного отклонени  контролируемого параметра от верхней границы допуска. Количественные оценки отклонений от верхней или нижней границ допуска фиксируютс  блоком 6 регистрации и могут быть зафиксированы на перфоленте (перфокарте); выведены на цифропечать , цифровую индикопию и выданы на управл ющую вычислительную машину .

Помимо -качественного и количественного допускового контрол  устройство также контролирует скорость изменени  процесса при выходе контролируемого параметра за пределы допуска .

Скорость изменени  процесса контролируетс  устройством следующим образом .

В момент генерации импульса на втором выходе распределител  9, который запускает одновибратор 1, триггер 22 находитс  в нулевом состо нии и элемент И 18 открыт сигналом инверсного выхода триггера 22.

Импульс второго выхода распределител  9 происходит через элемент И 18 на шину сброса реверсивного счетчика 21, устанавлива  его в нулевое состо ние, и поступает также на счетный вход триггера 22, который переходит- , в единичное состо ние, В единичном состо нии триггер 22 си.гналом инверсного выхода закрывает элементы И 18 и 19, открывает элемент И 20 который .-подключает вычитающий вход реверсивного счетчика 21 через элемент ИЛИ 17 к выходам блока 4 сравнени  .

Если контролируемый параметр вышел за тределы пол  допусков, например , за верхнюю границу, то на выходе элемента И 24 блока 4 сравнени  формируетс  импульс длительностью (X-Xj)-n/f, который через элемент ИЛИ 17 действует на первом входе элемента И 20, на третий вход которого через элемен- 12 . задержки поступают импульсы первого выхода генератора. 2 действующие с частотой /п , Следователы-:-э с первого выхода генератора 2 .импульсов через элемент 12 задержки и элемент И 20 на вычитающий вход реверсивного счетчика 21 поступает количество импульсов, равное величине , отклонени  () в текущем i-м и,,. контрол . Реверсивный счетчик 21 преобразует -это количество импульсов в дополнительный код отрицательной величины - (X,--Xj).

В следующем -. +1-м цикле контрол , который начинаетс  в момент генерации импульса на втором выходе распределител  9, начальное состо ние реверсивного счетчика определ етс  дополнительным кодом величины (Х,--Хд). Импульс второго выхода распределител  8 в i +1-м цикле на вход шины сброса реверсивного счетчика 21 через элемент И 18. не проходит , так как элемент И 18 закрыт сигналом инверсного выхода триггера 22. Поступление импульса второго выхода распределител  9 на счетный вход триггера 22 обеспечивает переход его из единичного состо ни  в нулевое к моменту окончани  действи  этого импульса .

В нулевом состо нии триггер 22 открывает сигналом инверсного выхода элементы И 18 и 19 и закрывает элемент И 20 сигналом пр мого выхода. В этом случае элемент И 19 подключае суммирующий вход реверсивного счетчика 21 через элемент И 17 к выходам блока 4 сравнени . В i+l-M цикле на выходе элемента И 24 блока 4 сравнени  формируетс  импульс длительность ( -Хв) который через элемент ИЛИ 17 поступает на второй вход элемента И 19, на третий вход которого с опорного выхода генератора 2 импульсов через элемент 12 задержки поступают импульсы с частотой /л. Следовательно, с первого выхода генератора 2 импульсов через элемент 1 задержки и элемент И 19 на суммирующий вход реверсивного счетчика 21 поступает количество импульсов , рав . ное величине отклонени  (Х- g) в i+1-м цикле контрол . Реверсивный счетчик 21 накапливает это количестЪ импульсов, начина  с начального состо ни  - (). В результате в реверсивном счетчике 21 устанавливаетс код разности , котора  пропорциональна скорости изменени  параметра за цикл вычислени . Состо ние счетчика 21 считываетс  блоком 6 регистрации . Работа устройства в случа выхода параметра за пределы границы аналогична.

Устройство дл  допускового контрол  дополнительно к функци м качественного и количественного допускового контрол  измер ет скорость изменени  параметра при выходе его за пределы пол  допуска. Контроль за скоростью изменени  параметра позвол ет прогнозировать дальнейший процесс его изменени  вне пол  допуска и принимать своевренно решени  дл  нормализации течени  технологического процесса.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  допускового контрол  по авт. св. № 771619, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол  устройство содержит второй элемент ИЛИ, шестой, седьмой и восьмой элементы И, реверсивный счетчик и третий триг