UA52654C2 - Спосіб контролю функціонування ступеневих перемикачів - Google Patents

Abstract

За способом контролю функціонування ступеневих перемикачів реєструють суттєву для функціонування вимірювану величину, яку ставлять у відповідність поточній позиції ступеневого перемикача під час перемикання і поділяють на часткові діапазони, які відповідають протікаючим одна за одною частковим функціям. Всередині кожного часткового діапазону за певним алгоритмом обчислення формують одиничне характеристичне значення, яке порівнюють з файлом параметрів, в результаті цього йому ставлять у відповідність код. Лише цей код надалі обробляють, запам'ятовують і використовують для формування залежного від нього повідомлення або інформації.

Description

Винахід стосується способу контролю функціонування ступневих перемикачів причому зареєстровані вимірювані величини порівнюються та класифікуються

Із публікації японського патенту Неі-2-213105 вже відомий спосіб контролю функціонування ступневих перемикачів, причому реєструються різні вимірювані величини такі як тиск навантаження виконавчих елементів, струм та забруднення масла, які описують актуальний реальний стан ступневого перемикача, ці вимірювані величини запам'ятовуються та порівнюються з попередньо також занесеними в пам'ять типовими номінальними величинами

Якщо це порівняння виявляє відхилення, то формуються повідомлення які можуть привести як до попередження так І до негайного відключення ступневого перемикача

Крім того, із опису патенту до винаходу ФРН ПЕ 42 14 431 відомий спосіб реєстрації положення для ступневого перемикача, причому за допомогою датчика положення реєструється поточне положення приводного валу моторного приводу, сполученого з ступневим перемикачем та за допомогою пристрою обробки даних перетворюється в бінарне число яке в свою чергу з надлишком може далі оброблятися як схемою апаратного декодування так | мікроконтролером Таким чином мікроконтролер через датчик положення контролює рух приводного валу

Крім того з японської патентної заявки 5по-60-176213 відомо що обертовий момент приводного валу що веде від моторного приводу до ступневого перемикача при кожному спрацюванні ступневого перемикача можна виміряти та запам'ятати для того, щоб характеристиці фактичного обертового моменту можна було протиставити типову характеристику номінального обертового моменту Схожий спосіб описаний в патенті ОО 246 409 згідно з яким при комутації також вимірюється часова характеристика обертового моменту і результат вимірювання порівнюється з типовою часовою характеристикою обертового моменту для відповідного ступневого перемикача

Вимірювані величини, які пізніше порівнюються з номінальними значеннями запам'ятовуються в основному, як правило, у вигляді АБСІІ-файла

В деяких випадках здійснюють ущільнення даних для того, щоб можна було максимально використовувати об'єм пам'яті відповідного носія знформації/

Вимірювані величини у вигляді ряду абсолютних значень в момент запису заносяться в пам'ять носія внформації Висновок про вагові коефіцієнти цих даних реалізується шляхом параметризації вхідного каналу.

Із друкованого видання Нудго ТЕС НТ2000 фірми Дельтатронік Інструменте ГмбХ АТ відомий спосіб при якому дані про значення та Інтервал часу відповідної вимірюваної величини заносяться в пам ять у вигляді АЗСІІ-файли, який у наступному прикладі потребує 30 байт пам'яті

Стартовий час з вимірюваною величиною 114911 28

Закінчення вимірювання 125911 17 (17 як нове значення наступного вимірювання)

Адреса | 00 01| 02 03| 04| 05) 06 07) 08 09| СА ОВ | ОС | ОО ОЕ | ОК о Значення| ЕЕЇ 31| 31 | ЗА| 34) 39) ЗА 31 31| 20 20 20 32 38 00 | ОА)

Значення| 31 | 32| ЗАЇ| 35) 39| ЗА 31) 31) 20| 20 20) з1у 37 | О0| ОА Еє

Наступний варіант запам'ятовування вимірюваних даних відомий із дисертації Фірека (Міетеск)

Використання сенсорів в трансформаторах, Технічний університет, Дрезден 1992 рік Згідно з ним, через певний встановлений період часу, який розкладається на певні часові Інтервали поряд з постійною аналоговою величиною відкладається кількість часових інтервалів у вигляді шістнадцятеричного числа таким чином, що лише за двома адресами можуть фіксуватися в пам'яті носія інформації змінні проміжки часу

Приклад

Адреса | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | о08

І Значення | Р | РЕ | ОЕ | 16 | 06 | 11 | Р | єв

Таким чином, на носії інформації під адресами ОЗН та 04Н записана інформація про те що для 14

Інтервалів (шістнадцятеричний еквівалент ОЄЕ | Н) результат вимірювання дорівнював 28 (шістнадцятеричний еквівалент 1С Н)

Завдяки інформації про стартовий час процесу вимірювання в керуючому обчислювальному пристрої та припускаючи, що Інтервал вимірювання відповідає певному часу, що дорівнює близько 5 хвилинам можуть бути перекриті порівняно великі часові проміжки при постійному вимірюванні

ЦІ відомі способи мають ряд недоліків

Якщо здійснюється компресія даних за традиційними способами обробки даних, то ці величини неможливо безпосередньо, без декомпресії, порівнювати між собою

Крім того, занесені в пам'ять дані містять інформацію лише про їхні абсолютні значення і таким чином лише за цим критерієм можуть бути корельовані з вимірюваними величинами інших послідовностей

Крім того висновок про вихід вимірюваних значень для даного зразка перемикача за межі граничних значень вимагає індивідуального визначення цих граничних значень Наприклад в разі ступеневих перемикачів для яких обертовий момент реєструється та оцінюється як Індекс їхнього стану доцільно встановити граничні величини в залежності від номінального значення при переході через які повинно видаватися повідомлення Так, наприклад, може бути встановлено що 30090-не перекриття номінального обертового моменту в кожному випадку вимагає відключення приводу, однак перекриття більш ніж на 15095 ініціює повідомлення "більше недопустимо | не призводить до негайного відключення, однак в межах моніторингу системи запам'ятовується та оцінюється як фактор що вказує на необхідність проведення негайного обслуговування

Номінальне значення обертового моменту кожному випадку є базою для граничних значень Це значення відповідає 10095 одначе, може бути апаратно диференційованим Порівняння абсолютних значень у цьому випадку не призводять до видачі результату

Нарешті, недоліком відомих способів є потреба в накопичувачі з великим об'ємом пам'яті яка необхідна для того щоб зареєструвати та оцінити поточні вимірювані значення.

Задачею винаходу є запропонувати спосіб, що уможливлює оцінку специфічних для об'єкта вимірювання індивідуальних граничних значень, причому також дозволяє виконувати ущільнення даних таким чином, який дає можливість з мінімально необхідним об'ємом пам'яті провадити реєстрацію, порівняння та занесення в пам'ять вимірюваних величин та порівнювальних величин які представляють перемикач, що підлягає контролю, і за результатами цього порівняння видавати повідомлення Згідно з винаходом, ця задача вирішується способом, що має ознаки, викладені в п.1 формули винаходу

Додаткові пункти формули стосуються особливо вигідних удосконалень цього способу.

За даним способом здійснюють багатократне ущільнення накопичених для контролю функціонування вимірюваних та порівняльних величин

Спочатку здійснюють перше ущільнення, внаслідок цього поточним вимірюваним величинам ставиться у відповідність позиція, тобто, актуальне положення ступеневого перемикача під час комутації. Ця позиція реєструється як безпосередньо, наприклад, за допомогою обчислювального пристрою так | побічно за допомогою вимірювання часу

Друге ущільнення здійснюється завдяки тому, що загальна позиція, при проходженні якої відбувається повна комутація навантаження ступеневого перемикача, підрозділяється на окремі діапазони і для кожного такого діапазону за певним алгоритмом обчислення визначається одиничне характеристичне значення вимірюваної величини.

Нарешті третє ущільнення відбувається завдяки тому, що це характеристичне значення порівнюється та класифікується з попередньо записаним файлом параметрів, в результаті цього запам'ятовуються лише класифіковані дані необхідні для задачі кореспондованих повідомлень або попереджень

Отже результатом винайденого способу є криптографічні дані які більш не мають зворотного зв'язку з початковими вимірюваними величинами.

Згідно з вдосконаленням що має особливі переваги цей спосіб сам надає можливість установлення граничних величин специфічних щодо контрольованого об'єкта в тому, що проходить реєстрація поточного номінального значення, і після цього за процентними значеннями уставок для граничних величин(визначається та запам'ятовується їх абсолютний рівень

Таким чином необхідні параметри містять лише відносні величини які відповідають номінальним значенням

Підводячи підсумок, винайдений спосіб можна характеризувати таким чином.

Класифікація даних відбувається всередині часового або позиційного діапазону в результаті обчислення характеристичного значення записаних вимірюваних величин та Ідентифікації занесеного для цього характеристичного значення у файл параметрів показника, який представляє цей часовий або позиційний діапазон

Запам'ятовуються лише отримані з файла параметрів показники, які описують характеристичні значення окремих сегментів процесу Таким чином, власне вимірювані дані вихідного файла отримують криптографічний характер

Спосіб дозволяє шляхом посилання на величини, які визначаються при знаходженні номінальних поточних значень, тобто відповідають 10095 номіналу, провадити безпосереднє порівняння з даними Інших приладів

Однак оригінальні значення, при наявності інформації з файла- параметрів та класифікаційного алгоритму, можуть бути знову відновлені

Нижче цей спосіб більш детально пояснено за допомогою наступних фігур На них зображено:

Фіг. 1 - схематичне представлення етапів реалізації способу згідно з винаходом,

Фіг. 2- схематичне представлення способу, вдосконаленого за допомогою додаткових етапів,

Фіг. З - фізичний процес оцінки вимірюваної величини в часовому діапазоні для способу представленого на фіг. 2

Насамперед має бути описаний спосіб, представлений на фіг.1 При цьому типова вимірювана величина для контролю функціонування відповідного ступеневого перемикача за короткі Інтервали реєструється та заноситься в пам'ять Як приклад тут вибрана реєстрація обертового моменту приводного валу моторного приводу, за допомогою якого приводиться в дію відповідний ступеневий перемикач Однак, винахід не обмежується лише записом вимірюваної величини обертового моменту.

Потім записана вимірювана величина, в даному випадку поточний обертовий момент, зв'язується з відповідною активною позицією ступеневого перемикача під час комутації.

Реєстрація поточної позиції може бути реалізована безпосередньо наприклад за допомогою обчислювального пристрою на приводному валу, або ж побічно, шляхом вимірювання часу При цьому вимірювання відміченого часу починають в момент, коли приводиться в дію моторний привід і таким чином починається процес комутації відповідного ступеневого перемикача.

Наступним кроком увесь позиційний або часовий діапазон, який ступеневий перемикач проходить при кожній повній комутації, підрозділяється на часткові діапазони, типові для процесу комутації На фіг. З наведені такі типові часткові діапазони Проміжки часу від моменту ю до їх обмежують відповідні типові, що слідують одна за Іншою, події комутаційної послідовності | встановлюють таким чином, відповідні часткові діапазони.

В свою чергу в кожному пройденому частковому діапазоні обчислюються відповідні характеристичні значення записаних вимірюваних величин, в даному випадку значення обертового моменту Це обчислення характеристичного значення відбувається за попередньо встановленим правилом Відповідним способом в даному випадку може вираховуватись арифметичне середнє значення або середня величина.

Потім здійснюється пов'язана з попередньою процедурою Ідентифікація цих визначених характеристичних значень з відомими кодами Для цього використовується файл параметрів який містить класифікаційний алгоритм і попередньо запам'ятовується в енергонезалежній пам'яті В цьому файлі параметрів певні вимірювані величини, тобто визначені значення обертового моменту поставлені у відповідність кодам Особлива перевага виникає тоді, коли ці вимірювані величини представлені як процентне відхилення від відповідної номінальної величини тобто від номінального значення обертового моменту При цьому доцільним в плані удосконалення способу є представлення нульового вимірювання відповідної величини, при якому визначається та запам'ятовується її номінальне значення і яке служить основою для класифікаційного алгоритму файла параметрів Як було вже вище представлено, є цілком реальним той факт, що це номінальне значення вимірюваної величини, в даному випадку номінальний обертовий момент характеризується широким діапазоном в залежності від типу або екземпляра перемикача Завдяки описаному нульовому вимірюванню для порівняння вимірюваної еличини є можливість, незважаючи на ці різні початкові позиції, в файлі параметрів процентним відхиленням поставити у відповідність безпосередньо коди

Запам'ятовуються лише ці короткі коди які в кінцевому результаті використовуються для контролю функціонування

За відповідними кодами які виводяться в результаті описаного порівняння характеристичних величин з файлом параметрів формуються необхідні повідомлення або дані Це також зображено на фіг. З видно що при цьому представленні різні коди можуть приводити до одного повідомлення.

На фіг. 2 зображено вдосконалений спосіб При цьому відбувається за вже описаною прив'язкою до поточної позиції в результаті вимірювання положення або часу ще додаткове - як наступний підетап способу - порівняння записаної вимірюваної величини з допустимими параметрами в позиційному діапазоні

Це відбувається завдяки тому, що складовою частиною файла, параметрів є також максимально допустимі граничні величини При перевищенні цих максимально допустимих граничних величин в кожному випадку видається негайне повідомлення про небезпеку яке як правило, приводить до негайного відключення двигуна

Фіг. З показує загальний фізичний хід реалізації способу контролю функціонування У верхній частині показано запис вимірюваних величин обертового моменту Мо на приводному валу моторного приводу Ця вимірювана величина через зареєстрований поточний момент часу ї логічно зв'язується з позицією ступеневого перемикача під час перемикання. Процес перемикання розпочинається з моменту часу іо закінчується в момент часу (/ Цей загальний процес перемикання розподіляється на сім окремих діапазонів, які зображені в середній частині фіг З в табличному вигляді з відповідними функціональними процесами всередині комутаційної послідовності Так само схематично зображені у відповідних часових і, відповідно позиційних діапазонах максимально допустимі номінальні обертові моменти від М! до М7

Нарешті зображені також розраховані згідно Із застосованим алгоритмом обчислення характеристичні значення від мі до м7 для кожного часткового діапазону В нижній частині фіг. З для прикладу зображений варіант файла параметрів в якому встановлена відповідність між визначеними відхиленнями виміряного обертового моменту М» від відповідного номінального обертового моменту і кодами В свою чергу різні коди в результаті контролю функціонування Ініціюють різні повідомлення Показано що при великих відхиленнях видається повідомлення "зупинити" яке призводить до негайного відключення а при менш значних відхиленнях видається повідомлення "Необхідне обслуговування яке не має впливу на поточний режим функціонування При незначних відхиленнях обертовий момент вважають нормальним.

Запис виміряної величини : з короткими інтервалами В

Вимірювання Прив'язка й часу або положення до позиції таконтрольна й дефектність й

Розділення загального / Й або позиційного : діапазону ї начасткові діапазони й ! Обчислення Й "у характеристичного в Й : значения ї Встановлений з поточному часовому й алгоритм діапазоні т обчислення

ГТ у. :

І ' зечислення :

Нульове ! карактврнститного : ої вимірювання і в поточному : ! 4 величини 1 Ї частковому діапазоні й ри ли па І -

Процес хласифікації |.

Алгоритм класифікації Присвоєння Н. файлу параметрів | характеристичному значенню , певного коду '

ИН К ра І зніму: кім оті сили. о ;

Ї Повідомлення. залежне від | ! | Занесення коду 1 значення коду Ї В пам'ять :

Фіг. 1

НИЗ КЕ Я ВК ЖК,

Запис виміряної величини і з короткими інтервалами |З : ї ї- . й Повідомлення про 1, . Прив'язка ї :

Ї Вимірювання до позиції Таконтрольна ІВ небезпеку при /. часу або положення дефектність ЕН переході через у; ій граничні значення с к ши їх

ЗРІЗИ ПИ ПМК АІВ: ЮА: МАТ -

І к нанні

Я нти - Оцінка й г ' Граничні значення файла. | результатів порівняння з : Встановлений і параметрів допустимими межами 2 обчислення й

Я параметрів на 5 й та - : г . ' позиційному діапазоні х

ПЕК ЕН АЖ А ТЯ Я М АТАКА

Ві

Розділення загального Б

З сти ; діапазону і на часткові дізпазони З

ПЕН Кв ен риси тости и Нульове значення і: вимірювання в поточному часовому х 1. величини діапазоні х

ЕНН рт рі ит

А -- Процес класифікації : ! Алгоритм класифікації Присвоєння Щ файлу параметрів характеристичному значенню В певного коду г

МОДЕЛІ п и и м вит,

Повідомлення, залежне від | Занесення к занесення и значення коду класифікованих даних Е -н В пам'ять ;

Фіг. 2

Миьксимальне значення

Ме, "Маленю

Шин ни и ШИ ПИ НИ ! | І | і ше

З : Тита

І Й діл 1 он в,

КГети щі ша 4 у (Й І що

Середнє значення ; г : чає іо ї ьЬ з и І е Проходження циклу

Номінальний Процес Середнє че | бшн функціонування значення оленя ливжни

Ком ід селектора ів де | " преселектора -6 | МУ || Рключенняпрвсьмсом | т 4 шмикання точного ер мальтійского механізму ше | М? 0, тижнем | от

І моменту твою БНО Зупинити зо скВНИ НИМИ вот вн 1

То АН вот, ов обслутввування те 71 вн зо 1-3 зов Говн 17 2 2 7 тою 71 он т То Гоно рося б т он мовані 111111 ох поси пон ние: з ших В

Фіг. З

Claims (6)

1. Спосіб контролю функціонування ступеневих перемикачів, який відрізняється такими ознаками: - з короткими інтервалами реєструють поточну вимірювану величину, що представляє фактичний стан контрольованого ступеневого перемикача; " під час комутації здійснюють реєстрацію поточного положення перемикача та прив'язку поточної визначеної вимірюваної величини до поточного положення; - загальний позиційний або часовий діапазон (ю-ї;) поділяють на часткові діапазони (То-її Щ-0,..., Їв-ї7), які для кожної комутації відповідають протікаючим одна за одною частковим функціям; "- всередині кожного часткового діапазону за певним алгоритмом обчислення визначають характеристичне значення вимірюваної величини (ті-п); "- характеристичне значення вимірюваної величини (ті1-т7) порівнюють з файлом параметрів, записаним в енергонезалежну пам'ять та класифікують таким чином, що йому ставлять у відповідність класифіковане значення у вигляді коду (00Н-ООН); "- надалі лише цей код (00Н-0ОН) обробляють, запам'ятовують та використовують для видачі залежного від нього повідомлення.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що після прив'язки поточної вимірюваної величини до позиції здійснюють оцінку таким чином, що поточну вимірювану величину порівнюють з максимально допустимими граничними величинами (Мі-М;), також записаними в файлі параметрів в енергонезалежній пам'яті, і при перевищенні граничної величини негайно формують повідомлення про небезпеку.

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що в файлі параметрів відхилення (від - 3095 до ж 10090) вимірюваної величини записують у процентному відношенні до номінального значення (0) і встановлюють їх відповідність кодам (00Н-ООН).

4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що перед початком контролю функціонування здійснюють нульове вимірювання на роботоздатному ступеневому перемикачі, у ході якого визначають номінальне значення (0) вимірюваної величини, яке використовують як початкове значення для файла параметрів.

5. Спосіб за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що обертальний момент на привідному валу між моторним приводом та ступеневим перемикачем використовують як вимірювану величину.

6. Спосіб за одним з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що за алгоритмом обчислення вираховують середнє арифметичне значення.