Устройство для контроля и регистрации технологических параметров

Устройство для контроля и регистрации технологических параметров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И РЕГИСТРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ , содержащее блок задания величины отклонения контролируемого параметра, выходом соединенный с вхо дом аналого-импульсного преобразователя , блок управления регистратором , блок управления исполнительным механизмом и два канала преобразования сигналов, каждый из которых содержит усилитель, первый переключатель , выход которого соединен с управляющими входами блока управления регистратором и блока управления исполнительным механизмом, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены второй переключатель, первый формирователь импульсов, а в каждый канал преобразования сигналов - вто рой и третий.формирователи импульсов , дешифратор и селектор, вход которого соединен с выходом усилителя , первый и BTOpofi выход селектора , соответственно через второй и третий формирователи импульсов подключены к входам дешифратора,. первый и второй выходы которого (Л соединены с управляющими входами первого переключателя, входы усилителей обоих каналов преобразования сигналов соединены с выходом переключателя, первый информационный вход которого соединен с выходом первого формирователя имО ) пульсов, второй информационный входс выходом аналого-импульсного преобразователя , управляющий вход втоQD О рого переключателя и вторые входы селекторов являются управляющими входами устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„11 1 0

4(5!) С 06 F 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3Ц

Ы -. иоiЫА

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3602739/24-24 (22) 03.06.83 (46) 15.06.85. Бюл. Р 22 (72) А.И. Якимов, С.Г. Струнович и В.А. Лбов (71) Могилевский машиностроительный. институт и Могилевское производственное объединение "Химволокно" им ° В.И. Ленина (53) 621.396(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 666426, кл. G 01 D 9/28, 1977.

2. Потенциометры КСП 4, миллиамперметры КСУ 4,и уравновешивающие мосты KCM-4 автоматические. Техничес кое описание и инструкция по эксплуатации 9026-17.1, 1975 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

И РЕГИСТРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ, содержащее блок задания величины отклонения контролируемого параметра, выходом соединенный с входом аналого-импульсного преобразователя, блок управления регистратором, блок управления исполнительным механизмом и два канала преобразования сигналов, каждый из которых содержит усилитель, первый переключатель, выход которого соединен с управляющими входами бпока управления регистратором и блока управления исполнительным механизмом, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены второй переключатель, первый формирователь импульсов, а в каждый канал преобразования сигналов — вто рой и третий формирователи импульсов, дешифратор и селектор, вход которого соединен с выходом усилителя, первый и второй выход селектора соответственно через второй и третий формирователи импульсов подключены к входам дешифратора,. первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами первого переключателя, входы усилителей обоих каналов преобразования сигналов соединены с выходом вто рого переключателя, первый информационный вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, второй информационный вход— с выходом аналого-импульсного преобразователя, управляющий вход второго переключателя и вторые входы селекторов являются управляющими входами устройства.

1161960

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для автоматизации технологических процессов.

Известно устройство для контроля и регистрации параметров, содержащее многоканальный аналого-цифровой преобразователь, устройство обнаружения отклонения параметров от нормы, устройство управления регистратором, блок индикации, блок соотношения параметров (1 J.

Недостатком данного устройства является структурная и конструктивная сложность его реализации. Кроме того, устройство имеет недостаточно широкие функциональные возможности, не позволяющие осуществить комплексную автоматизацию технологических процессов при динамических возмущениях в условиях электромагнитных по1О мех.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой - ство для контроля и регистрации пара- 2 метров, содержащее задающее устройство, коммутатор с управляющим устройством, устройство обнаружения отклонения параметров от нормы, содержащее усилители и переключающие

30 устройства с выходом на устройство управления регистратором и на устройство управления исполнительными механизмами 2 ).

Недостатком известного устройства является узкая область в применении, так как оно измеряет и регулирует технологические параметры с математическим ожиданием, равным номинальному значению параметра, или поддерживает их в пределах минималь40 ного и максимального допуска и не может управлять технологическим процессом при динамических возму— щениях параметров либо зашумленной информации в условиях электромагнит45 ных помех.

Цель изобретения — расширение области применения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля и ре50 гистрации технологических параметров, содержащее блок задания величины отклонения контролируемого параметра, выходом соединенный с входом анало— го-импульс ного пр е обра з о в ат ел я, блок управления регистратором, блок управления исполнительным механиз-. мом и два канала преобразования сигвалов, каждый из которых содержит усилитель, первый переключатель, выход которого соединен с управляющими входами блока управления регистратором и блока управления исполнитель— иым механизмом, введены второй переключатель, первый формирователь импульсов, а в каждый канал преобразования сигналов — второй и третий формирователи импульсов, дешифратор и селектор, вход которого соединен с выходом усилителя, первый и второй мгход селекгсра соо.ветствует через второй и третий формирователи импульсов подключены к входам дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входа= ми первого переключателя, входы усилителей обоих каналов преобразования соединены с выходом второго переключателя, первый информационный вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, второй информационный вход — с выхо— дом аналого †импульсно преобразо— вателя, управляющий вход второго переключателя и вторые входы селек— торов являются управляющими входами устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — пример реализации селекторов; на фиг. 3 — временная диаграмма работы устройства в режиме контроля аналогового дискретно с постоянным шагом варьирующего значения параметра; на фиг. 4 — временная диаграмма работы устройства в режиме контроля отклонения параметра от нормы.

Устройство содержит {фиг. 1) блок задания величины отклонения контролируемого параметра, аналого-импульсный преобразователь 2, второй переключатель 3, первый фор— мирователь 4 импульсов, каналы

5„ и 5 преобразования сигналов, усилители 6„ и 62, селекторы 7, и

7, вторые формирователи Я и Я„ им1 2 пульсов, третьи формирователи 9 и

92 импульсов, дешифраторы 10„ и 10

2 первые переключатели 111 и 11, блок

12 управления регистратором, блок

13 управления исполнительным механизмом, а также (фиг. 2) резисторы

14 — 16, триггеры 17 и 18 И!мидта„ информационный вход 19, управляющий вход 20, первый выход 21, второй выход 22.

3 11

Аналоговые дискретно с постоянным шагом варьирующие значения параметров могут быть, например, выходом цифроаналоговых преобразователей.

Первый формирователь 4 импульсов может быть выполнен в ниде дифференцирующей цепочки.

Усилители 6 ч 6 могут быть

1 выполнены на операционных усилителях с полупроводниковым диодом в цепи обратной связи. Усилитель 6 обеспечивает усиле1 ние только положительных импульсов, усилитель 6 — только отрицательных, Селекторы 7„ и 7 работают со следующей логикой на выходе 21: (1

0 x < х 1 ->= О в- п

jxВ) хп1- 1

На выходе 22: 0 х 4 хп - 0; (хg Х>>) - 1 > где х„ — пороговое значение, устанавливаемое на управляющем входе 20 селекторов. х = Кдх.

J где x — значение параметра на вхоВ де усилителя;

К вЂ” коэффициент усиления усилителя; дх — значение измеряемого пара) метра, получаемое в зависимости от режимов рабоL ты устройства, либо на выходе первого формирователя 4 импульсов, либо на выходе аналого-импульсного преобразователя 2.

Вторые формирователи 81 и 8 уко рачивают импульс до необходимой длительности и могут быть реализованы на типовом одновибраторе.

Третьи формирователи 9„ и 9> импульсов могут быть реализованы на двух последовательно соединенных одновибраторах, причем первым одновиб ратором формируется импульс, соответствующий половине исходного импульса (по переднему фронту), а вторым одновибраторпм — по заднему фронту входного импульса формируется короткий импульс.

Дешнфраторы 10„ и 10 реагируют только на комбинации 01 и 11, причем при первой комбинации вырабатывается сигнал "Логической 1" на пер%j х

При появлении сбоя или ошибки, обусловленной влиянием сторонних воз61960 4 вых выходах, при второй — на вторых вь>ходах дешифраторов.

Устройство работает следующим образом.

Например, переключатель 3 (фиг.1) установлен в положении контроля аналогового дискретно с постоянным шагом варьирующего значения параметра. В селекторах 7, и 7 установлено пороговое эначение х„=КдхЕ1, где д x . = /х — x .. .! — шаг дискретно cj фjs зации параметра; 5 значение параметра на

j òoì уровне, х — значение параК 3-1 метра на пре20 дыдущем уровне.

Аналоговая дискретно с постоянным шагом варьирующая величина х поступает на вход формирователя 4, ко25 торая формирует дельта-импульс, равный по амплитуде величине изменения анализируемого сигнала д « 1 (фиг. 3) .

Дельта-импульс, равный по амплитуде д х, через один иэ входов переключателя 3 поступает на объединенный вход ка>налов 5„ и 5, на вход усилителей 6„ и 6, которые усиливают соответственно положительные и отрицательные импульсы, вырабатываемые

35 формирователем 4 в зависимости от знака производной функции изменения параметра.

При поступлении дельта-импульса, 40 соответствующего положительному изменению параметра, и с амплитудой, не превышающей порогового значения, с выхода селектора 71 снимается комбинация 01, которая, проходя через фор45 мирователи 8 и 8, поступает на

2 вход дешифратора, который вырабатыт вает сигнал, который свидетельствует об истинности изменения параметра. Сигнал далее поступает на вход переключателя 11, который в дан50 ном случае дает разрешение на запись очередной информации посредством блока управления регистратором и выработку управляющего воздействия блоком управления исполнительным

55 механизмом.

1 l 6) 960 мущающих воздействий, на вьгходе фор мирователя 4 появляется соответствующий импульс.

Рассматривают работу устройства при информации, поступающей при переходе от ошибки к истинному (фиг.3).

В этом случае появляется отрицательный импульс, который поступает через переключатель 3 на вход каналов 5„ и 5 и, проходя через усилитель 6, 10 далее поступает на вход селектора

72 . На выходе селектора 7„ имеем комбинацию 11 (согласно логике его работы). Для однозначного определения их состояния они подвергаются 15 формированию формирователями 8„ и

8, а именно импульс, проходя через формирователь 8>, преобразуется в импульс определенной длительности, а импульс, проходя через формирова- 20 тель 9, преобразуется в короткий импульс, т.е. на входах дешифратора 10 имеется следующая смена состояний: 00-10 1 1 - 10, и на втором выходе дешифратора 10> появляется 25 импульс, свидетельствующий о ложности информации, который поступает на управляющий вход переключателя 11„, который выдает сигнал запрещения на использование информации посредст- Зр вом блока 12 для определения уп— равляющих воздействий.

Рассматривают работу устройства в другом режиме.

Переключатель 3 находится в по.ложении контроля параметра, изменяющегося в окрестности х,„. В селектор 7„ устанавливается пороговое значение х = К!х — х 1а в селектор л" H макс (7 значение "п=К!хн "мин 1 1 где х — номинальное значение параметра, максимальное значение

МакС отклонения параметра; — минимальное значение параметра отклонения.

На один из входов блока 1 подается текущее значение параметра, а на другой — номинальное значение х„

На выходе блока 1 определяется разность между номинальным и текущим значением параметра Ьх= х - х„ т",ê, что всегда известна величина отклонения параметра от нормы и знак отклонения.

Аналоговый цифровой преобразователь формирует на выходе импучьсы длительностью соразмерной дельтаимпульсов и амплитудой R,- x- =x --х

1. н

При приходе импульса с амплитудой большей Я) х„. „-х ) на выходе се лектора формируется комбинация 11, которая поступает на вход дешифратора. Дешифратор 10,. вырабатывает сигнал по второму выходу, который выдает в данном случае сигнал блоку

13 на выработку управляющего воздействия. Если же поступает импульс

1Ьх! (х„, то в зависимости от полярности переключатели 11„ и 11 выдают сигнал блоку 12, по которому исполнительные механизмы не вмешиваются в работу.

Таким образом, предлагаемое устройство для контроля и реализации параметров позволяет )правлять технологическим процессом при различных входных параметрах и при наличии динамических возмущений и помех„ вызванных сильными электромагнитными полями °

116196 0

Рй? .!

Фй2. 2

) 16! 960

Exode Хд ромир

Жтеля

& ха фон ю,юЯ

ФЮЯ 4

Ямхоо сипитей 6

Ь хЫ усипи пеяя 6 иЦ)1б1 у Ь)хоо

7 — 5ыорой Ьхо

By — Ebixod

8< — Йжоо

1Ц-пРр44 5цхпд

10 - &70P0u Ebon 2 - nepEeu &хЫ

7> — Hopoff йчод

8 — Юб!хОФ

9р — Выход

Ю вЂ” немци Зьиод

1др — mopoi 1ыхоо

1161960

BXOB Х уаа

ЦОКП 1

Хи х иин

gb/xod инаппгюципуПЬСНВг/7 П ЕЯрто5ямей 2 я>/хЫ сипитепи Ki йище

ycurr merrs b

7/- flPpEblg Ь/и

7 - второй &ха — EDIX00

3 — Й/Xg0

10 — и ерй(й Й/ход

10/ — Anopou &ход

72 — Юрйlй Ebu od

7 - Рт, пи Ь/ход

82 — Й/хОд

6 — перЬ|й Ьхй

f0g 5торвй 1ыхп5

Фиг.4

Составитель Н. Белинкова

Редактор F.. Копча Техред Л.Коцюбняк

Корректор Л. Пилипенко

Подписное

Заказ 3970/51 Тираж 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4