Многоканальное устройство для адаптивного контроля параметров

Многоканальное устройство для адаптивного контроля параметров

Реферат

 

Многоканальное устройство для адаптивного контроля параметров, содержащее группу блоков формирователей сигнала, входы которых соединены с соответствующими группами входов устройства, а выходы через соответствующие группы элементов И - с входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы которых через соединенные последовательно первый шифратор, аналого-цифровой преобразователь, логический блок соединены с входом первого приоритетного блока, группа выходов которого соединена с первыми группами входов первой и второй матриц переключателей, входами соответствующих групп элементов И и через второй шифратор - со вторым входом логического блока, вторые группы входов первой и второй матриц переключателей соединены соответственно с соответствующей группой входов устройства и входом блока уставок, выходы матриц переключателей через блок сопоставления соединены с входами логического блока и аналого-цифрового преобразователя, вторую группу элементов ИЛИ, выходы которых соединены с группой входов первого приоритетного блока, выход которого соединен с входом элемента НЕ, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов контракта, в устройство введены второй приоритетный блок, третья группа элементов ИЛИ и дополнительные группы элементов И по числу элементов ИЛИ второй группы, причем соответствующие группы входов устройства соединены с входами элементов И соответствующих дополнительных групп и через соответствующие элементы ИЛИ третьей группы - с группой входов второго приоритетного блока, выходы которого через соответствующие элементы И дополнительных групп соединены с соответствующими входами элементов ИЛИ второй группы, выход элемента соединен с входом второго приоритетного блока.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к системам автоматического контроля технологических процессов с большим числом контролируемых параметров. Известно устройство для контроля параметров [1] содержащее формирователи сигналов выхода параметров за поле допусков, коммутатор, шифратор адреса, логический блок, блок формирования и аналого-цифровой преобразователь. В этом устройстве посредством аналого-цифрового пpеобразователя производится преобразование аналоговой величины параметра в дискретную за время, составляющее , где x и t шаг квантования по величине сигнала и по времени. Следовательно, временные затраты на контроль параметра составляют , а для окончательного и полного контроля они могут быть выражены как , где К количество параметров, одновременно вышедших за поле допусков, т.е. чем меньше шаг квантования при постоянном периоде тактового генератора АЦП, тем выше точность, но более продолжителен по времени его процесс, что ведет к инерционности и снижению достоверности результатов контроля. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для контроля параметров [2] содержащее группу блоков формирователей сигнала, группы элементов И по числу блоков формирователей сигнала, две группы элементов ИЛИ, приоритетный блок, два шифратора, АЦП, блок уставок, блок сопоставления и логический блок. Недостатком такого устройства является непостоянство во времени процесса контроля разрешающей способности, т.е. потеря разрешающей способности при определении динамического приоритета обслуживания тех контролируемых параметров, отклонения которых за границы поля допусковой зоны возникли во время цикла обработки. Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля при определении динамического приоритета обслуживания контролируемых параметров. Поставленная цель достигается тем, что в многоканальное устройство для адаптивного контроля параметров, содержащее группу блоков формирователей сигнала, входы которых соединены с соответствующими группами входов устройства, а выходы через соответствующие группы элементов И с входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы которых через соединенные последовательно первый шифратор, аналого-цифровой преобразователь и логический блок соединены с входом первого приоритетного блока, группа выходов которого соединена с первыми группами входов первой и второй матриц переключателей, входами соответствующих групп элементов И и через второй шифратор со вторым входом логического блока, вторые группы входов первой и второй матриц переключателей соединены соответственно с соответствующей группой входов устройства и выходом блока уставок, выходы матриц переключателей через блок сопоставления соединены с входами логического блока и аналого-цифрового преобразователя, вторую группу элементов ИЛИ, выходы которых соединены с группой входов первого приоритетного блока, выход которого соединен с входом элемента НЕ, введены второй приоритетный блок, третья группа элементов ИЛИ и дополнительные группы элементов И по числу элементов ИЛИ второй группы, причем соответствующие группы входов устройства соединены с входами элементов И соответствующих дополнительных групп и через соответствующие элементы ИЛИ третьей группы с группой входов второго приоритетного блока, выходы которого через соответствующие элементы И дополнительных групп соединены с соответствующими входами элементов ИЛИ второй группы, выход элемента НЕ соединен с входом второго приоритетного блока. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит блоки 1 формирователей сигнала, шифраторы 2 и 3, блок 4 уставок, блок 5 сопоставления, логический блок 6, аналого-цифровой преобразователь 7, группы элементов И 8, группу элементов ИЛИ 9, группу элементов ИЛИ 10, группу элементов ИЛИ 11, приоритетные блоки 12 и 13, группы элементов И 14, элемент НЕ 15, матрицы 16 и 17 переключателей. Устройство работает следующим образом. При отклонении одного или нескольких параметров, являющихся случайными функциями времени, за пределы допусковой зоны срабатывают формирователи сигналов блоков 1. Выходы параметров за уровни с одинаковыми порядковыми номерами верхней и нижней области отклонений равнозначны. Появившиеся на выходах блоков 1 сигналы представляют собой так называемые m-элементарные единичные кодовые сигналы, положение единичного элемента в которых отображает величину отклонения параметра от допусковой зоны. Единичные сигналы поступают на входы соответствующих элементов И 14 и одновременно через элементы ИЛИ 11 на блок 13, сигнал с которого поступит на входы элементов И 14 и через элементы ИЛИ 10 на соответствующий вход блока 12 и будет зафиксирован. Сигнал с выхода блока 12 поступает на вход шифратора 3 и на матрицы 16 и 17. Таким образом, устройство установит приоритет среди контролируемых параметров, текущие значения которых находятся вне зоны допуска, начинается обслуживание параметра с наибольшим отклонением. В случае появления отклонения от поля допуска параметров в других каналах в них произойдут вышеописанные изменения, т.е. будет исключена потеря информации. На соответствующем выходе блока 12 появится единичный сигнал, который посредством шифратора 3 будет представлен кодовым сигналом адреса и зафиксирован логическим блоком 6. Одновременно единичным сигналом будут открыты элементы И 8 соответствующего контролируемого параметра и сигнал с выхода соответствующего формирователя блока 1 через элементы ИЛИ 9 поступит на шифратор 2, на выходе которого будем иметь двоичный кодовый сигнал величины порогового уровня отклонения соответствующего параметра, который поступает на аналого-цифровой преобразователь 7. Текущие и номинальные (уставка) значения контролируемого параметра поступают через соответствующие переключатели матриц 16 и 17 на блок сопоставления 5, который выдает логическому блоку 6 знак отклонения. Аналоговый сигнал отклонения контролируемого параметра с другого выхода блока 5 поступает на вход преобразователя 7, который (должен быть выполнен с последовательным счетом) начинает квантование не с нулевого уровня, а с уровня, пропорционального уровню срабатывания соответствующего формирователя блока 1. Результаты операций кодирования и величины отклонения текущего значения параметра от номинального и знак отклонения фиксируются логическим блоком 6. Начиная с момента фиксации кода адреса и знака параметра и до момента фиксации кода величины отклонения этого параметра, индикации, выработки сигнала принятия согласно этой информации решения по управлению объектом контроля, с выхода блока 6 подается нулевой потенциал на вход блока 12, и он удерживается в заторможенном состоянии, через элемент НЕ 15 также подается нулевой потенциал на блок 13 и последний находится в заторможенном состоянии. По окончании процесса обработки параметра на выходе блока 6 появляется единичный сигнал, тем самым блоки 12 и 13 устанавливаются в исходное состояние. Далее процесс обслуживания отклонения параметра аналогичен вышеописанному. Затем устройство приступает к обслуживанию последующего параметра согласно динамического приоритета (текущего значения параметра относительно зоны допуска и соотношений параметров между собой). В случае появления на выходах формирователей блоков 1 одинаковых кодов, эти сигналы будут зафиксированы одновременно. Устройство приступит к последовательному обслуживанию этих параметров согласно уже статическому приоритету, т.е. в порядке возрастания порядковых номеров параметров. Как уже указывалось, параметры наделяются соответствующими порядковыми номерами согласно распределению вероятностей выхода контролируемых параметров за зону допуска или по каким-либо другим критериям. При необходимости циркулярного или выборочного контроля либо осуществления самоконтроля устройства подают импульсы запуска на контрольные входы формирователей блоков 1. Работа устройства при этом аналогична вышеописанному алгоритму. Результаты автоматического контроля технологического процесса (объекта контроля) являются исходной информацией для принятия решения по управлению этого процесса. Очевидно, что момент получения достоверных результатов и принятия решения имеет неоценимое значение, т.е. чем меньше разница во времени между моментами отклонения параметра за поле допуска и принятия решения по его восстановлению, тем более эффективно работает устройство. Предлагаемое устройство позволяет сократить временные и аппаратурные затраты на операцию контроля. В прототипе уже на втором импульсе тактового генератора происходит смешивание уровней порогов контролируемых параметров, вышедших ранее из допусковой зоны, т.е. до появления первого импульса тактового генератора с контролируемыми параметрами, вышедшими из допусковой зоны во время цикла обработки уже зафиксированных параметров, обслуживаться они будут не по динамическому приоритету, а по статическому, что приводит к низкой достоверности результатов контроля за счет "старения" информации за время цикла опроса контролируемых параметров (особенно в аварийных ситуациях). Так, если время на обработку одного контролируемого параметра равно t, а количество параметров, вышедших из более низкой допусковой зоны и достигнувших уровня М-1, равно К, и среди них появился один параметр, вышедший за М допусковую зону, имеющий порядковый номер i, то время, через которое он будет обработан, определится как ti₁= it. Предлагаемое же устройство не теряет динамической разрешающей способности и контролируемый параметр с порядковым номером i будет обработан через время ti₂= t. Следовательно, эффективность по результатам контроля составит Таким образом, чем больше количество контролируемых параметров, одновременно вышедших из допусковой зоны и достигших одинакового уровня и чем выше порядковый номер параметра с более высоким уровнем, появившегося одновременно с ними на выходе переполнения регистров сдвига, тем эффективнее предлагаемое устройство.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для адаптивного контроля параметров, содержащее группу блоков формирователей сигнала, входы которых соединены с соответствующими группами входов устройства, а выходы через соответствующие группы элементов И с входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы которых через соединенные последовательно первый шифратор, аналого-цифровой преобразователь, логический блок соединены с входом первого приоритетного блока, группа выходов которого соединена с первыми группами входов первой и второй матриц переключателей, входами соответствующих групп элементов И и через второй шифратор со вторым входом логического блока, вторые группы входов первой и второй матриц переключателей соединены соответственно с соответствующей группой входов устройства и выходом блока уставок, выходы матриц переключателей через блок сопоставления соединены с входами логического блока и аналого-цифрового преобразователя, вторую группу элементов ИЛИ, выходы которых соединены с группой входов первого приоритетного блока, выход которого соединен с входом элемента НЕ, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля, в устройство введены второй приоритетный блок, третья группа элементов ИЛИ и дополнительные группы элементов И по числу элементов ИЛИ второй группы, причем соответствующие группы входов устройства соединены с входами элементов И соответствующих дополнительных групп и через соответствующие элементы ИЛИ третьей группы с группой входов второго приоритетного блока, выходы которого через соответствующие элементы И дополнительных групп соединены с состветствующими входами элементов ИЛИ второй группы, выход элемента НЕ соединен с входом второго приоритетного блока.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000