Система контроля уровня расплава в горне доменной печи

Система контроля уровня расплава в горне доменной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам контроля параметров доменной плавки, и может быть использовано для регулирования процесса выпуска чугуна и шлака, и теплового состояния доменной печи. Сущность изобретения повышение точности контроля уровня расплава достигается путем выделения из результирующего информативного сигнала составляющей измеренного падения напряжения электрического тока на кожухе печи, обусловленной технологическим фактором - изменением нагрева печи, и формирования информации об изменении количества жидких продуктов плавки в металлоприемнике горна печи и прогнозировании содержания кремния в чугуне 9 ил

« 446liig ® ЮЮь.. У ИОТЕм "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4937041/02 (22) 20.05 91 (46) 15.10.93 Бюл. Мя 37 — 38 (71) Новолипецкий металлургический комбинат им.Ю.ВЛндропова (72) Козодеров В И.; Осипов С.Г. Савастьянов Ю.В.;

Григорьев В.Н. (73) Новолипецкий металлургический комбинат им.Ю.ВЯндропова (54) СИСТЕМА КОНТРОЛЯ УРОВНЯ РАСПЛАВА

В ГОРНЕ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам контроля параметров доменной (в) RU (и) 2001117 С1 (51) 5 С21В7 24 плавки, и может быть использовано для регулирования процесса выпуска чугуна и шпака, и теплового состояния доменной печи. Сущность изобретения. повышение точности контроля уровня расплава достигается путем выделения из результирующего информативного сигнала составляющей измеренного падения напряжения электрического тока на кожухе печи, обусловленной технологическим фактором — изменением нагрева печи, и формирования информации об изменении количества жидких продуктов плавки в металлоприемнике горна печи и прогнозировании содержания кремния в чугуне. 9 ил.

2001117

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для контроля параметров доменной плавки, и может быть использовано при регулировании процесса выпуска чугуна и шлака в доменной печи.

Известен способ определения изменения количества жидкой фазы в горне руднотермической печи (авт.св. ЬЬ 601310), включающий измерение падения напряжения электрического тока по времени от внутренних источников на кожухе печи выше и ниже предельных колебаний уровня жидких фаз, отличающийся приемами масштабирования в процессе вычисления изменения количества продуктов плавки при заполнении и опорожнения горна доменной печи с учетом количества целевого продукта плавки, полученного в период предыдущего выпуска иэ печи.

Известен также способ изменения уровня жидких фаз в горне шахтной печи (авт. св, hL 998513). в котором при масштабировании падения напряжения на кожухе печи используют контролируемые моменты фиксации окончания выпуска чугуна для нижнего уровня жидких фаз и изменения знака температуры охлаждающей воды шлаковой фурмы — при достижении верхнего уровня.

Кроме того, известно устройство для контроля доменного процесса (авт, св. %

1232684), в котором обеспечивается автоматическая установка нуля кривой падения напряжения на кожухе, печи, измеренной самопишущим прибором. в момент окончания выпуска чугуна и устройство контроля уровня жидких продуктов плавки в горне доменной печи по авт. св, М 956566, в котором для удобства эксплуатации введен компенсационный реохорд, связанный с валом дополнительного двигателя самопишущего прибора, что обеспечивает корректировку нуля прибора перед каждым периодом накопления продуктов плавки в горне доменной печи.

Между тем известно, что наряду с динамической составляющей измеренного падения напряжения на кожухе печи, результирующий информативный сигнал содержит вторую компоненту в виде монотонной составляющей. Причем динамическая составляющая информативного сигнала обусловлена периодическим движением расплава в горне печи в результате накопления и выпуска продуктов плавки, а монотонная составляющая зависит от физико-химических процессов, преимущественно от изменения нагрева печи, медленно протекающих в нижнейчасти доменной печи, 5

О влиянии монотонной составляющей на результирующий сигнал измеренного падения напряжения на кожухе печи свидетельствуют следующие источники информации, Так, согласно сущности способа регулирования теплового состояния горна доменной печи по авт. св, М 1068486. при изменении измеренного падения напряжения на кожухе печи соответствующим образом изменяют расход природного газа на фурмах, Также наиболее весомо свидетельствует сущность известного способа регулирования теплового состояния доменной печи, согласно которому из результирующегоо сигнала измеренного падения напряжения на кожухе печи выделяется составляющая, обусловленная изменением нагрева печи, и при устойчивом ее отклонении изменяют приход тепла в печь путем воздействия на расход кокса и параметры дутья.

Таким образом, известные способы измерения уровня расплава, основанные на определении количества продуктов плавки в горне печи по измеренному падению напряжения на кожухе печи, а также реализующие эти способы известные устройства контроля имеют существенный недостаток.

Недостаток заключается в том, что в результате контроля уровня расплава в горне доменной печи известными устройствами могут возникнуть значительные погрешности от влияния на точность контроля изменения составляющей информативного сигнала, обусловленной изменением нагрева печи. Опыт эксплуатации известной системы контроля уровня расплава в горне доменной печи (Семенко А.Я., Штанько

Н.И., Дышлевич Н.И. Система автоматического контроля уровня расплава в горне доменной печи. Сталь, 1984, с. 12 — 14) в условиях шести доменных печей НЛМК в течение 15 лет показал, что при изменении заданного нагрева печи по содержанию кремния на выпусках в чугуне 0,5-1,0, кривая измеренного падения напряжения на кожухе печи смещалась по амплитуде на величину до 40 шкалы самопишущего прибора 0-1 мВ.

Использование известных устройств контроля для ведения доменной плавки, в частности при регулировании процесса отработки продуктов плавки на выпусках, приводит к превышению предельного обьема чугуна и шлака в металлоприемнике горна доменной печи, что отрицательно влияет на стабильности хода печи и на стойкости воздушных фурм.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, имею2001117

10

20 щему схемное решение, является выбранная в качестве прототипа система контроля уровня расплава по окружности горна доменной печи (авт. св. М 1447858), содержащая датчик падения чапряжения на кожухе печи, блок фиксации начала и конца выпуска продуктов плавки, устройство коррекции, блоки ввода начальных условий и управления, регистрирующий прибор с блоком масштабирования.

Система, объединенная определенными межблочными связями, реализует известные способы контроля уровня расплава в горне доменной печи на основе измеренного падения напряжения на кожухе печи от внутренних источников электрического тока. Система формирует результирующий сигнал на диаграмме в виде показаний регистрирующего прибора, исходя из коррекции уровня расплава в начале и в конце выпуска продуктов плавки с учетом заданных начальных условий. Эта коррекция положительно влияет на изменение величины результирующего сигнала при флуктуации информативного сигнала датчика.

Однако известная система имеет следующие недостатки. Сущность технического решения известной системы показывает отсутствие коррекции результирующего сигнала в периоды времени как накопления, так и выпуска продуктов плавки. В эти периоды существенное влияние на величину результирующего сигнала оказывает монотонная составляющая информативного сигнала датчика, величина которой зависит от текущего изменения нагрева печи, В системе контроля происходит накопление ошибок измерения, что отрицательно сказывается на точности контроля уровня расплава, а значит на эффективность ее использования, например при регулировании нестационарных процессов плавки, обусловленных имеющейся на печи дискретностью выпуска продуктов плавки.

Цель изобретения — снижение расхода кокса и увеличение производительности доменной печи за счет повышения точности контроля уровня расплава в горне доменной печи.

Укаэанная цель достигается тем, что система контроля уровня расплава в горне доменной печи содержит датчик падения напряжения HQ кожухе доменной печи, регистрирующий прибор с блоком масштабирования, блок ввода начальных условий, блок фиксации начала и конца выпуска продуктов плавки, первый выход которого соединен с первым входом блока управления, а второй и третий выходы — с первым и вторым входом устройства коррекции. Сис25

55 тема дополнительно снабжена преобразователем, устройством вычисления скользящего средневзвешенного значения. устройством квантования сигнала, первый вход которого соединен с выходом преобразователя, вход которого соединен с датчиком падения напряжения, выход преобразователя соединен с третьим входом устройства коррекции, четвертый вход которого соединен с выходом устройства вычисления скользящего средневзвешенного значения, а выход — с первым входом блока масштабирования, второй и третий входы которого соединены с первым и вторым выходами блока ввода начальных услов ий, четвертый вход блока масштабирования соединен с первым выходом блока управления, а пятый и шестой входы — соответственно с четвертым и первым выходами блока фиксации начала и К0Н ца выпуска продук ов плавки, пятый выход которо о соединен с вторым входом устройства квантования сигнала, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входом блока фиксации начала и конца выпуска продуктов плавки, третий вход которого соединен с третьим выходом блока ввода начальных условий, четвертый выход которого соединен с вторым входом блока управления, первый выход которого соединен с третьим входом устройства квантования сигнала и первым входом устройства вычисления скользящего средневзвешенного значения, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с BTopbIM выходом блока фиксации начала и конца выпуска продуктов плавки, третий вход устройства вычиcïåíèÿ скользящего средневзвешенного значения соединен с третьим выходом устройства квантования сигнала.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая система отличается наличием новых блоков преобразователем, устроиством квантования сигнала и устройством вычисления скользящего средневзвешенного значения, а также наличием новых межблочных связей, что позволило установить соответствие их критерию изобретения "новизна", Указанные новые блоки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в аналогичных технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, позволяет сделать вывод о соответствии технического решения предложенного устройства критерию изобретения "изобретательский уровень".

2001117

10

На фиг. 1 представлена структурная схема системы контроля уровня расплава в горне доменной печи; на фиг. 2 — структурная схема преобразователя сигнала; на фиг, 3 — структурная схема устройства квантования сигнала; на фиг, 4 — структурная схема блока фиксации начала и конца выпуска продуктов плавки; на фиг. 5 — структурная схема устройства вычисления скользящего средневзвешенного значения; на фиг. 6— устройство коррекции: на фиг, 7 — структурная схема блока масштабирования; на фиг, 8 — блок ввода начальных условий и на фиг.

9 — структурная схема блока управления.

Система (фиг. 1) содержит датчик 1 падения напряжения на кожухе печи от внутренних источников электрического тока, Датчик 1 состоит иэ двух электродов, закрепленных на участке кожуха печи между предельными уровнями колебания жидких фаз в металлоприемнике горна, Один из этих электродов расположен в месте соединения прямого и кольцевого воздухопровода горячего дутья доменной печи, а другой — в районе лещади печи, ниже чугунной летки на расстоянии 2...5 м. С помощью специального кабеля, состоящего из железных проводов, электроды датчика 1 подсоединены к преобразователю 2 сигнала, выход которого подключен к первому входу устройства 3 квантования сигнала и к третьему входу устройства 6 коррекции. Первый. второй и третий выходы устройства 3 квантования сигнала подсоединены соответственно к первому, второму входу блока 4 фиксаци, начала и конца выпуска продуктов плавки и к третьему входу устройства 5 скользящего средневзвешенного значения, выход которого соединен с четвертым входом устройства 6 коррекции. Выход устройства 6 коррекции подключен к первому входу блока 7 масштабирования, соединенного с регистрирующим прибором 9. Первый, второй, третий и четвертый выходы блока 8 ввода начальных условий присоединены соответственно к второму, третьему входу блока 7 масштабирования. третьему входу блока 4 фиксации начала и конца выпуска продуктов плавки и второму входу блока 10 управления. Первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока 4 фиксации начала и конца выпуска продуктов плавки соединены соответственно с первым входом блока 10 управления и шестым входом блока 7 масштабирования, с первым входом устройства 6 коррекции и третьим входом блока 10 управления, со вторым входом устройства 6 коррекции. с пятым входом блока 7 масштабирования и со вторым входом устройства 3 квантования сигнала.

Первый и второй выходы блока 10 управления присоединены соответственно к третьему входу устройства 3 квантования сигнала и первому входу устройства 5 вычисления скользящего средневзвешенного значения и ко второму входу устройства 5 вычисления скользящего средневзвешенного значения, а первый выход — также к четвертому входу блока 7 масштабирования.

Преобразователь 2 сигнала (фиг, 2) в системе контроля уровня расплава в горне доменной печи (фиг. 1) выполнен на усилителе 13, фильтре 14 и генераторе опорного напряжения 18 с использованием интегральных микросхем, например К544 УД2; компараторе 15 — микросхемы К544 СА1; регистре 16 — микросхемы К155 ИР17; цифроаналоговом преобразователе 17 — микросхемы К572, ПА1; генераторе прямоугольных импульсов 19 — микросхемы

К155 JlA3, ячейки памяти 20 — микросхемы

К155 ТМ5, Информационный вход преобразователя 2 сигнала соединен с входом усилителя

13, выход которого присоединен к информационному входу фильтра 14, подключенного выходом на первый информационный вход компаратора 15. Выход компаратора 15 соединен с первым информационным входом регистра 16 последовательного приближения, а к второму управляющему входу регистра 16 подключен выход генератора 19 прямоугольных импульсов. Первый выход регистра 16 соединен с первыми информационными входами цифроаналогового преобразователя 17 и ячейки 20 памяти, выход которой подключен к выходу преобразователя 2 сигнала, При этом второй выход регистра 16 подсоединен к второму управляющему входу ячейки 20 памяти и выход цифроаналогового преобразователя

17 — к второму информационному входу компаратора 15, а выход генератора 18 опорного напряжения — к второму управляющему входу цифроаналогового преобразователя

17.

Преобразователь 2 сигнала работает следующим образом.

На каждом такте преобразования сигнала, определяемом генератором 19 прямоугольных импульсов, регистр 16 последовательного приближения вырабатывает испытательный код, который поступает на первый информационный вход цифроаналогового преобразователя 17 с последующим преобразованием в аналоговый сигнал на базе генератора 18 опорного напряжения. В компараторе 15 второй информационный вход которого связан с выходом цифроаналогового преобразователя 17, 2001117!

15

55 этот сигнал сравн«лается с сигналом на его первом информационном вхоле, поступающем с информационного входа преобразова3еля 2 сигнала, усиленным и отфильтрованным в последовательно связанных элементах 13 и 14. По окончанию сравнения, через поступающий сигнал с выхода компаратора 15 на первый информационный вход регистра 16 последний вырабатывает импульс управления записью кода. Запись в информации ячейке 20 памяти, первый информационный вход которой связан с первым выходом регистра 16, производится с помощью управляющего сигнала, поступающего с второго выхода регистра 16 на второй управляющий вход ячейки 20 памяти. При изменении величины входного сигнала преобразователя 2 цикл преобразования повторяется, в ячейке 20 памяти записывается новая информация, которая с ее выхода в виде цифрового кода поступает на выход преобразователя 2 сигнала.

Дополнительное устройство 3 квантования сигнала содержит (фиг. 3) два регистра

21 текущего и предыдущего значения, выполненные на интегоальных микросхемах, например К155 ИР13, сумматор 22 — микросхемах К155 ИМЗ, два элемента 23 логических И вЂ” микросхемах К155 ЛИ1, инвертор

24 сигнала управления — микросхеме К155

ЛАЗ, два элемента 25 логических ИЛИ— микросхемах К155 ЛЛ1, два инвертора 26 кода — микросхемах К155 ЛАЗ, два формирователя 27 импульса сдвига — микрссхема

К155 АГЗ.

Первый информационный вход устройства 3 квантованил сигнала соединен с первым инф0рмац110нным входом регистрз 21 текущего з

Второй управляющий вход устройства 3 кванто ания сигнала соединен с вторыми у«рз 3< л;о:,11>1л входами первого элемента

25 логи < ского ИЛИ и первого инвертора 26 кода lk с у.-равллющим входом инвертора 24 сиг«: л;I уп»;.г:ле, ил выход которого подклlo låн к вторым управляющим <эходаk< второго элемента 25 логичес< ого ИЛИ и второго инвертора 26 кода.

Выход регистра 21 предыдущего значения соединен с первыми информационными входами второго инвертора 26 кода и второго элемента 25 логического ИЛИ и с вторым выходом устройства 3 квантования сигнала.

При этом выходы первого 25 и второго 25 элементов логических ИЛИ присоединены соответственно к первому и второму информационным входам первого элемента 23 логического И, а выходы первого 26 и второго

26 инверторов кода — к первому и второму информационным входам второго элемента

23 логического И. Выходы первого 23 и второго 23 элементов логических И соединены соответственно с первым и вторым информационными входами сумматора 22, выход которого подключен к третьему выходу устройства 3 квантования сигнала.

Устройство 3 квантования сигнала работает следующим образом, При каждом приходе импульса сигнал с третьего управляющего входа устройства 3 на управляющий вход второго формирователя 27 импульса сдвига последний генерирует короткий импульс записи кода по второму управляющему входу в регистре 21 предыдущего значения.

Отрицательный перепад импульса этих сигналов, поступающий с выхода второго формирователя 27, воздействует по управляющему входу на перв«,й фop;.11<ðok<àòåëk, 27, который генерирует k opoxk.l;<1 ????. ?????? ???????????????????? ??????<1??<1 ???????? ???? ?????????? <?? ??????????<?????????????? ?????????? ?? ???????????????? 21 ???????????????? ????????????????. ?? ???????? ???????????????? ???????????????????? ?????? ?? ?? ?? 11 k i ?? ?? ?? ?? ?? ??11 ?? ?? ?? ?? 0 o p ??.".1?? ?????????????????????????? 2! ?????????????????????? ???????????????? ???? ???? ????<<????<3???????? ???????????? ???????????????? 2 1 ????????;???????? ????????.??????, ?????????? ????” ???????????? ?????????? ??,<??opk.:, <??<1<1, ?????????????????????? ?????????????? ??;<,????????????????><ого входа устройства 3, по первомy»:<ôoð Iëö

Наличие логического 0 на второк< управляющем входе устройства 3 разрец:ает передачу кода с выхода регистра 21 текущего значения на первый информационный вход сумматора 22 через первые <1нформационные входы первого элемента 25 |<огического ИЛИ и первого элемента 23 логического И, а также с выхода регистра 2 предыдущего значения на второй информационный вход сумматора 22 ч:.; 3 Г-.р< I- й

2001117

5

30

55 информационный вход сумматора 22 через первый информационный вход второго инвертора 26 кода и второй информационный вход второго элемента 23 логического И, Это происходи за счет открытого состояния первого элемента 25 логического И (на втором управляющем входе — логический

"0"), и второго инвертора 26 кода (на втором управляющем входе — логическая "1"). При этом второй элемент 25 логический ИЛИ (на входе — логическая "1") и первый инвертор

26 кода (на входе — логический "0") находятся в закрытом состоянии, т.е. передача кода через эти элементы отсутствует.

Наличие логической "1" на втором управляющем входе устройства 3 разрешает передачу кода с выхода регистра 21 текущего значения на второй информационный вход сумматора 22 через первые информационные входы первого инвертора 26 кода (на втором управляющем входе — логическая

"1") и второго элемента 23 логического И и запрещает передачу кода через первый элемент 25 логического ИЛИ (на входе логическая "1"). а также разрешает передачу кода с выхода регистра 21 предыдущего значения на первый информационный вход сумматора 22 через первый информационный вход второго элемента 25 логического ИЛИ (на входе логический "0") и второй информационный вход первого элемента 23 логического И и запрещает передачу кода через второй инвертор 26 кода (на входе логический "0").

Таким образом, на выходе сумматора 22 имеем код, соответствующий абсолютной величине разности текущего и предыдущего значения и поступающий на третий выход устройства 3.

Блок 4 фиксации начала и конца выпуска продуктов плавки (фиг. 4) состоит из двух генераторов 19 импульсов, трех ячеек 20 памяти, двух элементов 23 логических И, двух инверторов 24, шести формирователей

27 импульса управления, двух элементов 28 сравнения с использованием, например, интегральных микросхем К555 СП1. двух счетчиков 29 — микросхем К155 ИЕ5, ячейки 30 памяти времени накопления — микросхемы

КР580 ИР82. умножителя 31 — микросхемы

КР1802 ВРЗ, триггера 32 — микросхемы К155

ТМ2, элемента 33 управления делением— микросхемы К155 РЕЗ, делителя 34 — микросхемы КР1802 ВР2, шинного формирователя 35 — микросхемы КР590 ИР82, элемента

36 временной задвижки — микросхемы К155

ЛАЗ.

Первый информационный вход блока 4 соединен с первыми информационными входами первого элемента 28 сравнения и первой ячейки 20 памяти, выход которой подключен к третьему выходу блока 4, Второй информационный вход блока 4 связан с вторым информационным входом первого элемента 28 сравнения, соединенного выходами с первым и вторым управляющими входами второго элемента 28 сравнения, первый выход которого подключен к первому управляющему входу второго элемента 23 логического И и к пятому выходу блока 4, а второй выход — к первому управляющему входу первого элемента 23 логического И, выходом связанного с входом первого формирователя 27 импульса управления, выход которого подключен к первому выходу блока

4, Третий управляющий вход блока 4 соединен с вторым управляющим входом первого элемента 23 логического И, с входами второго формирователя 27 импульса управления, третьего формирователя 27 импульса управления и первого инвертора 24, выходом связанного с вторым управляющим входом второго элемента 23 логического И, выходом соединенного с входом четвертого формирователя 27 импульса управления, выход которого подключен к второму управляющему входу первой ячейки 20 памяти и второму выходу блока 4. Выход второго формирователя 27 импульса управления подсоединен к второму управляющему входу второй ячейки

20 памяти, к входу пятого формирователя 27 импульса управления, к входу шестого формирователя 27 импульса управления, выходом связанного с вторым управляющим входом первого счетчика 29, первый управляющий вход которого соединен с выходом первого генератора 19 импульсов, а выход— с первыми информационными входами ячейки 30 памяти времени накопления и второй ячейки 20 памяти, выходом подключенной к первому и второму информационным входам умножителя 31. Выход третьего формирователя 27 импульса управления подключен к второму управляющему входу ячейки 30 памяти времени накопления, выход которой соединен с выходом формирователя 35 шинного и вторым информационным входом делителя 34, а третий управляющий вход- с первым выходом элемента 33 управления делением и входом второго инвертора

24, соединенного с вторым управляющим входом формирователя 35 шинного.

В ыход пятого формирователя 27 импульса управления подсоединен к входу элемента 36 временной задержки и третьему, четвертому управляющим входам умножителя 31, пятый управляющий вход которого связан с четвертым выходом элемента 33

13

2001117

14 управления делением, а первым выходом — с первым информационным входом третьей ячейки 20 памяти и первым информационным входом — выходом делителя 34 и вторым выходом — с первым информационным вхо- 5 дом формирователя 35 шинного. А выход элемента 36 временной задержки связан с первым управляющим входом триггера 32, выходом соединенного с вторым управляющим входом второго счетчика 29, первый уп- 10 равляющий вход которого подключен к выходу второго генератора 19 импульсов, а выход — к информационному входу элемента

33 управления делением, Второй, третий и пятый выходы элемента 33 управления деле- 15 нием соответственно соединены с вторым управляющим входом триггера 32, с третьим информационным входом делителя 34 и с вторым управляющим входом второй ячейки

20 памяти, выход которой подключен к чет- 20 вертому выходу блока 4.

Блок 4 фиксации начала и конца выпуска продуктов плавки работает следующим образом.

При изменении величины кодов, посту- 25 пающих с первого и второго информационных входов блока 4 на входы первого элемента 28 сравнения, связанного результатом поразрядного сравнения со вторым элементом 28, на двух выходах второго эле- 30 мента 28 присутствуют логические 1 либо 0.

Так наличие логической 1 может быть: на первом выходе второго элемента 28 только при условии большей величины кода на первом входе блока 4 в сравнении с кодом на 35 втором входе блока 4, а на втором выходе второго элемента 28 — только при условии большей величины кода на втором входе блока 4 в сравнении с кодом на первом входе блока 4. 40

Наличие логической "1", присутствующей на первом выходе второго элемента 28 сравнения, фиксируется на связанном с ним пятом выходе блока 4 в виде управляющего сигнала, при кОтОрОм величина кода на пер- 45 вом входе блока 4 больше величины кода на втором входе блока 4.

Наличие логической "1", присутствующей на первом выходе второго элемента 28 сравнения, а значит и на связанном с ним 50 первом управляющем входе второго элемента 23 логического И и на втором управляющем входе второго элемента 23 (в случае появления логического "0" на третьем управляющем входе блока 4 через связанный с 55 ним инвертор 24) вынуждает второй элемент

23 отработать управляющий сигнал, который через четвертый формирователь 27 импульса управления поступает на второй выход блока 4. Этот управляющий сигнал свидетельствует о том, что величина кода на первом входе блока 4 больше величины кода на втором входе блока 4 в услови х совпадения с сигналом управления на третьем управляющем входе блока 4.

Управляющий сигнал на выходе второго элемента 23 также через четвертый формирователь 27 импульса управления воздействует по второму управляющему входу на первую ячейку 20 памяти, которая по первому информационному входу записывает величину кода, присутствующего на первом входе блока

4. С выхода первой ячейки 20 памяти считывается информация на третий выход блока 4, при которой величина кода на первом входе блока 4 больше величины кода на втором входе блока 4 в условиях совпадения с сигналом управления на третьем входе блока 4.

В случае наличия логической "1" на вторОМ выходе второго элемента 28 и на третьем управляющем входе блока 4 и соответственно связанных с ними на первом и втором управляющих входах первого элемента 23 логического И, сигнал управления с последнего поступает через первый формирователь

27 импульса управления на первый выход блока 4, который свидетельствует о том, что величина кода на втором входе блока 4 больше величины кода на первом входе блока 4 в условиях совпадения с сигналом управления на третьем входе блока 4, Первый счетчик 29 по первому информационному входу пропорционально единице времени накапливает импульсы, поступающие с выхода первого генератора 19. Сброс импульсов накопления времени на первом счетчике 29 происходит при отрицательном перепаде импульса сигнала управления, поступающего с третьего входа блока 4. При этом второй формирователь 27 генерирует импульс управления, поступающий на вход шестого формирователя 27, который по отрицательному перепаду импульса управления на входе воздействует по переднему фронту сигнала на выходе на второй управляющий вход первого счетчика 29, сбрасывая импульсы накопления времени. По окончани о импульса управления первый счетчик 29 запускается вновь. Результат накопления первый счетчик 29 в виде кода числа выдает на первые информационные входы ячейки 30 памяти и второй ячейки 20 памяти. В условиях наличия логической "1" на третьем входе блока 4 по переднему фронту сигнала управления на входе связанного с ним третьего формирователя 27, последний генерирует импульс записи кода времени накопления в ячейку памяти 30, а по отрицательному перепаду сигнала управления, поступающего с

2001117

10

ЗО

45

55 третьего входа блока 4 на вход второго формирователя, 27 последний генерирует импульс запись кода времени накопления во вторую ячейку 20 памяти, При этом по отрицательному перепаду сигнала с выхода второго формирователя 27 связанный с ним шестой формирователь 27 генерирует импульс сброса первого счетчика 29, Таким образом, при изменении логической "1" на логический "0" на третьем входе блока 4 производится запись кода времени накопления во вторую ячейку 20 памяти, после чего обнуляется первый счетчик 29 и запускается вновь, а при изменении логического "О" на логическую "1" производится запись кода времени накопления в ячейку 30 памяти, т.е. ячейка 20 памяти имеет информацию накопления времени в условиях периода присутствия на третьем входе блока 4 сигнала управления в виде логического "О" и логической

"1", а ячейка ЗО памяти — в период присутствия логического "О". В условиях наличия логического "О" на третьем входе блока 4 импульс управления также поступает на вход пятого формирователя 27, который по отрицательному перепаду этого импульса генерирует импульс управления записью кодов чисел, поступающих с выхода второй ячейки 20 памяти на первый и второй информационный входы умножителя 31. Импульс записи кодов проходит по второму и четвертому управляющим входам умножителя 31. При этом коды чисел, присутствующие на первом и втором информационных входах умножителя 31 переписываются в его внутренние регистры. Далее в умножителе 31 происходит процесс умножения кодов чисел. загруженных в его внутренние регистры. Результат умножения — величина накопления времени во второй ячейке 20 памяти, возведенная в квадрат, записывается во внутренние регистры умножителя 31, При этом выходы умножителя 31 также как и выход ячейки 30 памяти находятся в высокоимпедансном состоянии, т.е, информация хранится в их внутренних регистрах и на выход не поступает. В условиях наличия логического "0" на третьем входе блока 4 импульс управления с выхода пятого формирователя 27 также воздействует через элемент 36 временной задержки по первому управляющему входу на триггер 32. устанавливая его в единичНое состояние.

Наличием логического "0" на выходе триггера 32 разрешает связанному с ним по второму управляющему входу второму счетчику 29 накапливать импульсы, поступающие по первому управляющему входу с выхода второго генератора 19. Код, выдаваемый с выхода второго счетчика 29 на информационный вход элемента 33 управления делением, определяет состояние выходов последнего. Таким образом, триггер 32, второй генератор 19. второй счетчик 29, элемент

33 управления делением и делитель 34 являются элементами схемы деления, в которой синхронно с тактами второго генератора 19 производится подготовка и процесс операции деления, Первому такту второго генератора 19 соответствует выдача сигнала с четвертого выхода элемента 33 управления делением на пятый управляющий вход умножителя 31, на выходах которого появляется код числа. Второму такту второго генератора

19 соответствует появление с третьего выхода элемента 33 на третьем информационном входе делителя 34 инструкции загрузки. Код числа на втором выходе умножителя 31 в форме старших разрядов через шинный формирователь 35 поступает на второй информационный вход делителя 34 и загружается во внутренний регистр последнего. Следующим тактом второго генератора 19 первым выходом элемента 33 через второй инвертор 24 воздействует по второму управляющему входу на шинный формирователь 35, который переходит в высокоимпедансное состояние.

Первым выходом элемента 33 также по третьему управляющему входу ячейки 30 памяти из ее внутреннего регистра код числа перемещается на выход и поступает на второй информационный вход делителя 34, Последующим тактом второго генератора 19 на третьем информационном входе делителя 34 устанавливается инструкция деления. В делителе 34 с его первого и второго информационных входов загружаются во внутренние регистры соответственно младшие разряды кода делимого, присутствующие на первом выходе умножителя 31 и полный код делителя, присутствующий на выходе ячейки 30 памяти. За несколько тактов второго генератора 19 в делителе 34 происходит процесс деления. Следующим тактом генератора 19 элемент 33 по соответствующим своим выходам переводит в высокоимпедансное состояние умножитель 31, ячейку 30 памяти и шинный формирователь 35. Последующим тактом второго генератора 19 на третьем информационном входе делителя 34 устанавливается инструкция чтения. На шинах первого и второго информационных входов делителя

34 появляется результат деления. Следующим тактом второго генератора 19 выдается управляющий сигнал через пятый выход элемента 33 на второй управляющий вход третьей ячейки 20 памяти, куда через первый его информационный вход с первого инфор17

2001117

15

40

50

55 мационного входа делителя 34 производится запись старших разрядов результата деления.

Последующий такт второго генератора

19 через второй выход элемента 33 воздействует на второй управляющий вход триггера 32, устанавливая его в нулевое состояние.

На выходе триггера 32 появляется "1", которая по второму управляющему входу второго счетчика 29 обнуляет его и ставит в состояние "запрет". На этом цикл процесса деления заканчивается, На выходе третьей ячейки 20 памяти имеем информацию в виде кода числа, равного величине возведенного в квадрат времени, накопленной в второй ячейке 20 памяти и поделенного на время, накопленное в ячейке памяти 30. С выхода третьей ячейки 20 памяти со сдвигом на один разряд в сторону высшего разряда (путем перемонтажа на шинах), тем самым обеспечивая деление величины частного на два, конечная информация поступает на четвертый выход блока 4.

Дополнительное устройство 5 вычисления скользящего средневзвешенного значения (фиг. 5) содержит генератор 19 импульсов, семнадцать регистров 21, сумматор 22, инвертор 24, инвертор 26 кода, девятнадцать формирователей 27 импульса управления, элемент 28 сравнения, счетчик

29, умножитель 31, триггер 32, мультиплексор 37, выполненный например, на интегральных микросхемах К155 КП1, ячейка 38 памяти — микросхеме К155 РЕ3, элемент 39 буферный — микросхеме К155 ЛM1.

Третий информационный вход устройства 5 соединен с первым информационным входом мультиплексора 37 и