Устройство для контроля параметров

Устройство для контроля параметров

Реферат

 

Сущность изобретения: формирование обобщенных параметров по столбцам и строкам матрицы контролируемых параметров. Устройство содержит датчики 1, блоки допускового контроля 2, группы элементов И 3, 4, коммутаторы 5, 6, блок переключателей 7, дешифратор 8, счетчики 9, 10, 15, 23, 26, элементы ИЛИ 11, 12, 20, 22, 27, 30, триггеры 19, 21, элементы И 29, 32, элементы НЕ 13, 24, ключ 17, селекторы импульсов 14, 28, 25, 31, 16 и блок индикации 18. 2 ил. 4 табл.

Изобретение касается контроля и может быть использовано при функциональном и тестовом контроле систем, техническое состояние которых характеризуется большим числом быстро изменяющихся параметров.

Для описания работы предлагаемого устройства введены следующие определения и соотношения.

Обобщенный параметр - параметр, несущий информацию о значениях некоторой совокупности контролирующих параметров объекта контроля (ОК).

По совокупности (группе) обобщенных параметров объекта контроля можно судить о его техническом состоянии с высокой достоверностью, если обобщенные параметры не теряют информацию о значениях параметров формирующих их совокупностей. Для формирования таких групп обобщенных параметров все контролируемые параметры ОК целесообразно расположить в виде таблиц. Так, для примера, если состояние ОК характеризуется контролируемыми параметрами х₁, х₂, . . .,х_N, где N=16, то последние могут быть расположены в виде табл. 1. Перенумеровав параметры по строкам и столбцам таблицы, получают в свою очередь таблицу, в которой каждый параметр х_ij занимает фиксированное положение (см. табл. 2): находится на пересечении i-й строки и j-го столбца. Строки и столбцы таблицы можно пронумеровать соответственно сверху вниз и слева направо, в результате чего получают для N=16 количество строк - 4, столбцов - 4 (см. табл. 2).

При допусковом контроля параметров ОК физические параметры (давление, температура, перемещение механических органов и др.) преобразуются в логические переменные "0" и "1", используемые в дальнейшем для оценивания состояния ОК. Поэтому в табл. 2 элементы х_ijможно рассматривать как логические переменные "0" и "1", при этом "0" соответствует выходу значения соответствующего параметра за пределы допуска, "1" - противоположному событию. Задав на логических переменных строк табл. 2 как на наборах однородные двухзначные логические функции - конъюнкции, получают дляm=4 (числа строк) и n=4 (числа столбцов): Y₁= x_1j; Y₂= x_2j; Y₃= x_3j; Y₄= x_4j; (1) или в общем виде Y_i = x_ij, i = 1...m (2) Аналогично задаются конъюнкции на логических переменных столбцах таблицы Z₁= x_i1; Z₂= x_i2; Z₃= x_i3; Z₃= x_i4; (3) или в общем виде Z_j= x_ij, j = 1...n.

(4) Из табл. 2 и выражений (1)-(4) следует, что проверка лишь значений групп конъюнкций позволяет судить о значениях всех логических переменных их формирующих. Поэтому конъюнкции можно рассматривать в качестве обобщенных параметров, не теряющих информацию о значениях контролируемых параметров ОК. При этом проверка состояния работоспособности ОК, соответствующего невыходу значений контролируемых параметров за пределы допусков, требует лишь проверки значений конъюнкций одной группы (строк или столбцов). При поиске дефекта с глубиной до контролируемого параметра (логической переменной) требуется проверка конъюнкций обеих групп. Так, например, при нулевом значении логической переменной (фиг. 2) конъюнкции первой группы (строки) принимают следующие значения: Y₁=1; Y₂=0; Y₃=1; Y₄=1, а конъюнкции второй группы (столбцы) -Z₁=1; Z₂=1; Z₃=0; Z₄=1.

В результате по номерам нулевых конъюнкций (обобщенных) параметров определяется номер логической переменной с нулевым значением, а следовательно, и номер контролируемого параметра в матрице (см. табл. 2) - Х₂₃. При нескольких нулевых логических переменных аналогично по обобщенным нулевым параметрам - конъюнкциям определяют номера контролируемых параметров табл. 2 Таким образом, проверка работоспособности ОК требует проверки одной из групп обобщенных параметров - конъюнкций, число которых равно либо m, либо n. Поиск дефекта с глубиной до контролируемого параметра требует проверки L= n+m обобщенных параметров.

Минимизация числа L обобщенных параметров для данного числа N контролируемых параметров ОК осуществляется на основе геометрического программирования. Результат решения имеет вид: m = n = ; L^* = 2 . (5) В случае ненатуральных m, n решается дополнительное уравнение = , где - поправка (натуральное число), ()- наименьшее целое, не меньшее (.).

Результаты решения имеют следующий вид: (6) где =m_o²-N.

Выражения (5) и (6) в совокупности позволяют для произвольного N определить минимальное число двух групп обобщенных параметров. Таб. 1 и 2 соответствуют случаю (5), так как m = n = = 4; L^*= 8 . Табл. 3 и 4 соответствуют случаю (6), причем = 2, m=4; n=4; L*=8. Взаимно однозначное соответствие между номерами контролируемых параметров в табл. 1-4 осуществляется на основании формулы K=(i-1)n+j, (7) где K - номер контролируемого параметра в табл. 1 и 3; i - номер обобщенного параметра первой группы (строки), имеющего нулевое значение (табл. 2 и 4); j - номер обобщенного параметра второй группы (столбца), имеющего нулевое значение табл. 2 и 4).

Преимущества метода контроля ОК по обобщенным параметрам - конъюнкциям могут быть определены с помощью показателей: K₁ = , K₂ = . (8) Так, для случая, представленного в табл.1 и 2. K₁=16; 8=2; K₂=16; 4=4; а для случая, представленного в табл. 3 и 4, К₁=14:81,75; К2=14:4=3,5. При среднем времени на опрос одного параметра, равном t_cp, преимущества в оперативности контроля ОК составляют t₁=K₁ t_cp - при поиске дефекта; t₂=K₂ t_cp - при проверке работоспособности.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для контроля параметров, реализующего метод контроля по обобщенным параметрам; на фиг. 2 - схема блока преобразования.

Устройство содержит датчик 1.1, 1.2...1.N, выходы которых соединены с входами соответствующих 2.1, 2.2....2.N блоков допускового контроля. Выходы последних объединены в подгруппы, суммарное число которых определяется на основании (5) или (6) в зависимости от N. Выходы подгрупп представим матрицей (аналогичной матрицам табл. 1-4), строки которой образуют первую группу с числом подгрупп m, а столбцы - вторую группу с числом подгрупп n. Выходы подгрупп первой группы соединены с соответствующими входами блоков И формирования обобщенных параметров первой группы - 3 .1, 3.2...3.m, а выходы подгрупп второй группы - с входами блоков И формирования обобщенных параметров второй группы - 4.1,4.2...4.n. Блоки формирования - блоки И, формирующие конъюнкции (2), (4) на логических переменных строк и столбцов матрицы. Выходы первой группы блоков 3.1, 3.2...3.m соединены с информационными входами первого коммутатора 5, а выходы второй группы блоков 4.1, 4.2. . .4.n - с информационными входами второго коммутатора 6. Управляющие входы первого и второго коммутаторов 5, 6 через соответствующие контакты блока переключателей 7 (для коммутатора 5 контакты нормально замкнуты) соединены с соответствующими выходами дешифратора 8, вход которого соединен с выходом первого счетчика 9. Выход первого коммутатора 5 соединен со счетным входом второго счетчика 10, первым входом первого элемента ИЛИ 11, первым входом второго элемента ИЛИ 12 и через первый элемент НЕ 13 и соединенный с ним последовательно первый селектор импульсов по длительности (в дальнейшем - СИ) 14 - со вторым входом второго элемента ИЛИ 12, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика 15, выход переполнения которого через второй СИ 16 и соединенный с ним последовательно ключ 17 соединен с первым информационным входом блока 18 индикации, с единичным входом второго триггера 19 и с первым входом третьего элемента ИЛИ 20, выход которого соединен с входом обнуления первого счетчика 9. Выход переполнения второго счетчика 10 соединен с вторым информационным входом блока индикации 18, с вторым входом третьего элемента ИЛИ 20 и с единичным входом первого триггера 21, выход которого соединен с управляющим входом ключа 17. Выход второго коммутатора 6 соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 22, с вторым входом первого элемента ИЛИ 11, со счетным входом четвертого счетчика 23 и через второй элемент НЕ 24 и соединенный с ним последовательно третий СИ 25 - с вторым входом четвертого элемента ИЛИ 22, выход которого соединен со счетным входом пятого счетчика 26, выход переполнения которого соединен с нулевым входом второго триггера 19 и с третьим входом третьего элемента ИЛИ 20. Выход переполнения четвертого счетчика 23 соединен с третьим информационным входом блока индикации 18, выход второго триггера 19 соединен с управляющим входом блока переключателей 7, через который выходы дешифратора 8 соединены с адресными входами первого 5 и второго 6 коммутаторов. Адресные входы первого коммутатора 5 через пятый элемент ИЛИ 27 и соединенный с ним последовательно четвертый СИ 28 соединены с первым входом первого элемента И 29, второй вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ 13, а выход - с третьим входом первого элемента ИЛИ 11 и четвертым информационным входом блока индикации 18. Адресные входы второго коммутатора 6 через шестой элемент ИЛИ 30 и соединенный с ним последовательно пятый СИ 31 соединены с первым входом второго элемента И 32, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ 24, а выход - с четвертым входом первого элемента ИЛИ 11 и пятым информационным входом блока индикации. Шина Е запуска устройства соединена с обнуляющими входами всех счетчиков (9, 10, 15, 23, 26) и с нулевыми входами триггеров (19, 21). Выход первого элемента ИЛИ 11 соединен со счетным входом первого счетчика 9, а выходы дешифратора 8 - с адресными входами блока индикации 18.

Каждый блок допускового контроля (K = ) (фиг. 6) содержит по одному верхнему 33 и нижнему 34 регистрам, выходы которых соединены с первыми входами блоков сравнения соответственно 35 и 36, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента И 37, а вторые входы - с входом блока преобразования 2.К, выход которого соединен с выходом элемента И 37.

В исходном состоянии (фиг. 5) устройства счетчики 9, 10, 15, 23, 26 обнулены, а триггеры 19 и 21 - в исходном состоянии ("0"). Счетчики 10 и 15 имеют емкости S_10,15=m-1, определяемые числом обобщенных параметров первой группы. Счетчики 23, 26 имеют емкости S₂₃=n-1; S₂₆=n, определяемые числом обобщенных параметров второй группы. Счетчик 9 имеет емкость S>max (S₁₀, S₂₃). В исходном "обнуленном", состоянии счетчика 9 дешифратором 8 выбран первый номер канала опроса, контакты ключа 17 нормально замкнуты, а контакты блока переключателей 7 подключают адресные входы первого коммутатора 5 к дешифратору 8.

Селекторы импульсов по длительности 14, 16, 25, 28, 31 осуществляют синхронизацию взаимодействия элементов устройства при выборе коммутаторами 5 и 6 очередных обобщенных параметров. Селекторы 14 и 28 пропускают импульсы с длительностью t₁> t₁₄=t₂₈> max(t_выб.5, t), (9) где t_выб.5 - время между подключением к выходу коммутатора 5 двух очередных блоков формирования обобщенных параметров; t - время прохождения сигнала по тракту: датчик 1.К - коммутатор 5, К=; t₁ - допустимое из условий быстродействия и устойчивой работы устройства время, выбираемое на стадии настройки схемы устройства.

Селекторы 25 и 31 пропускают импульсы с длительностью: t₂> t₂₅=t₂₉> t_выб.6, (10) где t_выб.6 - время между подключением к выходу коммутатора 6 двух очередных блоков формирования обобщенных параметров; t - время прохождения сигнала по тракту: датчик 1.К - коммутатор 6, К=.

Элементы ИЛИ 11, 12, 20, 22, счетчики 10, 26, элемент И 32 выбираются на основании условий t_ср.10+t_ср.20>t_{ср. 11}, (11) t_ср.22+t_ср.26+t_ср.20>t_ср.11+t_ср.32, (12) t_ср.22+t_ср.26+t_ср.20>t_ср.11, (13) где t_срi - время срабатывания i-го элемента устройства.

Селектор импульсов по длительности 16 пропускает импульсы с длительностью t ₁₆, определяемой условием t_ср.12+t_ср.15+t_cр.16>t_cp.10+_tcp.21+_tср.17 (14) Устройство работает следующим образом.

При включении (задействовании шины Е) происходит принудительное обнуление (или подтверждение обнуления) всех счетчиков и обоих триггеров, одновременно запитываются все элементы устройства. С датчиков 1.1...1.N в одном временном сечении снимаются сигналы со значениями, пропорциональными физическим контролируемым параметрам ОК, и поступают в блоки допускового контроля 2.1...2.К (фиг. 5). В каждом 2.К-ом блоке (К=) (см. фиг.2) сигнал, поступающий от 1.К-го датчика поступает на вторые входы первого 35 и второго 36 блоков сравнения, к первым входам которых подключены верхний 33 и нижний 34 регистры с информацией о верхнем и нижнем значениях К-го параметра соответственно. В блоке 35 происходит вычитание сигнала с информацией о текущем значении из сигнала с информацией о верхнем значении параметра, в блоке 36 - вычитание из сигнала с информацией о текущем значении сигнала с информацией о нижнем значении параметра. Если значение контролируемого параметра находится в поле допуска, то оба блока сравнения вычитают меньшую величину из большей и на выходах блока 35 и 36 появляются сигналы "1", поступающие далее на входы элемента И 37. Последний срабатывает и на выходе блока допускового контроля появляется сигнал "1", свидетельствующий о "норме" К-го контролируемого параметра. Если значение контролируемого параметра лежит вне поля допуска, то на выходе одного из блоков сравнения 35, 36 появляется сигнал "0", который влечет несрабатывание элемента И 37 и появление на выходе блока допускового контроля сигнала "0", свидетельствующего о "не норме" К-го параметра.

С выходов блоков преобразования 2.1...2.N сигналы, соответствующие "0" или "! ", поступают на входы соответствующих блоков И формирования обобщенных параметров первой 3.1...3.m и второй 4.1....4.n групп. Наличие на всех входах любого из них сигналов, соответствующих "1", приводит к срабатыванию блока и появлению сигнала на его входе. Нулевой сигнал хотя бы на одном входе любого блока влечет отсутствие сигнала на его выходе.

Выходные сигналы блоков И формирования обобщенных параметров первой группы поступают на информационные входы первого коммутатора 5, а сигналы с выходов блоков И формирования обобщенных параметров второй группы - на информационные входы второго коммутатора 6. К этому моменту времени в счетчик 26 через третий СИ 25 и четвертый элемент ИЛИ 22 с выхода второго элемента НЕ 24 поступает импульс по условию (10). В счетчик 15 и на второй вход первого элемента И 29 сигнал с выхода элемента НЕ 13 не поступает на основании условия (9). Поскольку дешифратором 8 выбран первый канал опроса, то выход первого блока И 3,1 формирования подключается к выходу коммутатора 5.

При наличии сигнала на выходе блока И 3.1 (при сигналах "1" на всех его входах) последний поступает на выход коммутатора 5. В результате отключается первый элемент НЕ 13, снимая сигнал со второго входа первого элемента И 29, во второй счетчик 10 заносится "1", на первый вход второго элемента ИЛИ 12 поступает сигнал, приводящий к поступлению импульса в третий счетчик 15. Кроме того, сигнал поступает на первый вход первого элемента ИЛИ 11, с выхода которого сигнал поступает на счетный вход первого счетчика 9. Последний формирует сигнал, поступающий на вход дешифратора 8, который, в свою очередь вырабатывает сигнал на своем выходе, поступающий на адресный вход первого коммутатора 5 и подключающий к его выходу очередной блок И формирования обобщенных параметров (в данном случае - 3,2).

В течение времени переключения канала опроса на выходе коммутатора сигнал пропадает, что приводит к включению первого элемента НЕ 13 и поступлению сигналов на второй вход первого элемента И 29 и вход первого СИ 14. Однако переключений в устройстве не происходит благодаря выполнению условий (9).

При наличии сигнала на выходе блока И 3.2 дальнейшая работа устройства аналогична описанной выше до момента проверки последнего m-го обобщенного параметра.

При отсутствии сигнала на выходе блока И 3.1 (что свидетельствует о наличии на его входе хотя бы одного сигнала "0") на выходе коммутатора 5 сигнал отсутствует, поэтому первый элемент НЕ 13 включен, и на втором входе первого элемента И сигнал присутствует, как и на входе первого СИ 14. Спустя время t₁, выбираемое при настройке устройства, сигналы с выходов первого элемента НЕ 13 и пятого элемента ИЛИ 27 через СИ 14 и 28 поступают на входы первого элемента И 29 и второй вход второго элемента ИЛИ 12. В результате срабатывает первый элемент И 29 и сигнал с его выхода поступает на четвертый информационный вход блока индикации 18 и третий вход первого блока ИЛИ. С выхода второго элемента ИЛИ сигнал поступает на счетный вход третьего счетчика 15, увеличивая его содержимое на "1". Поступление сигнала на четвертый информационный вход блока индикации 18 свидетельствует о нулевом значении первого обобщенного параметра (на адресный вход блока сигнал с выхода дешифратора 8 поступил ранее).

С выхода первого элемента ИЛИ 11 сигнал поступает на счетный вход первого счетчика 9, увеличивая его содержимое на "1". Выходной сигнал счетчика 9 поступает на вход дешифратора 8, который вырабатывает сигнал на очередном своем выходе. Этот сигнал поступает на соответствующий адресный вход блока индикации 18 и через нормально замкнутые контакты блока переключателей 7 - на очередной адресный вход первого коммутатора 5. При выборе очередного обобщенного параметра (в данном случае - 3,2) работа устройства аналогична описанной выше для обоих возможных значений сигналов на выходе блока.

Описанные процессы протекают до проверки последнего m-го обобщенного параметра первой группы. К моменту этой проверки в зависимости от результатов проверок предыдущих обобщенных параметров в счетчиках 10 и 15 может оказаться либо одинаковое, либо разное число импульсов. Одинаковое число имеет место в случае наличия сигналов на выходах всех 3.1....3.m-1 блоков, так как счетчик 10 подсчитывает только "единичные" сигналы, несущие информацию о нахождении в полях допусков значений всех контролируемых параметров ОК, формирующих значения соответствующих обобщенных параметров. Счетчик 15 подсчитывает как "единичные", так и "нулевые" сигналы, отсутствующие на выходах блоков 3,1...,3.m-1.

К моменту проверки последнего - 3.m-го обобщенного параметра первой группы могут иметь место два случая: 1) всe m-1 обобщенных параметров - конъюнкций имеют знaчения "1"; 2) среди m-1 параметров присутствуют "нулевые".

В первом случае содержимое счетчиков 10 и 15 одинаково, поэтому при "единичном" сигнале на выходе 3.m-го блока, поступающем на выход коммутатора 5, изменяется на "1" содержимое счетчика 10 и через элемент ИЛИ 12 - содержимое счетчика 15. Заполнение емкости счетчика 10 последним m-м сигналом приводит в свою очередь, к появлению сигнала на его выходе с одновременным обнулением счетчика. Сигнал с его выхода поступает на единичный вход первого триггера 21 и переводит его в "единичное" состояние. Сигнал с выхода триггера поступает на управляющий вход ключа 17, размыкая его нормально замкнутые контакты. Заполнение емкости счетчика 15 последним сигналом также приводит к его обнулению и появлению сигнала на выходе. Однако последний не проходит через ранее разомкнувшийся контакт ключа 17. Опережение в срабатывании ключа 17 по отношению к появлению сигнала на его входе обеспечивается вторым СИ 16 на основании (14). "Единичный" сигнал с выхода коммутатора 5 поступает на первый вход первого элемента ИЛИ 11 и далее - на счетный вход первого счетчика 9. Сигнал с выхода последнего, поступая на вход дешифратора 8, не вызывает выбора очередного обобщенного параметра первой группы для проверки, т.к. m каналов опроса уже были задействованы и вследствие условия (11). Сигнал с выхода второго счетчика 10 также поступает на второй информационный вход блока индикации 18 и второй вход третьего элемента ИЛИ 20, вызывая срабатывание последнего. В результате на нулевые входы триггеров 19, 21 и нулевые входы счетчиков 9, 10, 15, 23, 26 поступают сигналы, переводящие их в исходное состояние (или подтверждающие его). Таким образом, завершается цикл проверки работоспособности ОК с выдачей результата в блок индикации 18 и начинается новый цикл проверки, начиная с обобщенного параметра 3.1 во временном сечении, соответствующем обнулению первого счетчика 9.

В первом случае, когда содержимое счетчиков 10 и 15 одинаково, но на выходе 3.m-го блока И присутствует "нулевой" сигнал, и во втором случае дальнейшие процессы в устройстве протекают одинаково.

Вследствие отсутствия сигнала на выходе коммутатора 5 первый элемент НЕ 13 включен и на втором входе первого элемента И 29 и входе первого СИ 14 сигналы присутствуют. Через время t₁ сигналы с выхода пятого элемента ИЛИ 27 и первого элемента НЕ 13 поступают через СИ 28 и 14 на первый вход первого элемента И 29 и второй вход второго элемента ИЛИ 12. В результате первый элемент И 29 срабатывает, что приводит к появлению сигналов на четвертом информационном входе блока индикации 18 и третьем входе первого элемента ИЛИ 11. Срабатывание последнего приводит к поступлению сигнала на счетный вход первого счетчика 9. Однако этот сигнал не вызывает переключений в устройстве. Сигнал с выхода второго элемента ИЛИ 12 поступает на счетный вход третьего счетчика 15, увеличивая его содержимое до полной емкости. Последний обнуляется, и на его выходе появляется сигнал, поступающий через второй СИ 16 и нормально замкнутый контакт ключа 17 на единичный вход второго триггера 19, первый информационный вход блока индикации 18 и первый вход третьего элемента ИЛИ 20. Срабатывание триггера 19 приводит к срабатыванию блока переключателей 7 и подключению к выходам дешифратора 8 адресных входов второго коммутатора 6. Срабатывание третьего элемента ИЛИ 20 приводит к обнулению всех счетчиков и установке триггера 21 в исходное состояние. Поскольку в исходном состоянии счетчика 9 дешифратором 8 выбран первый номер канала опроса, то к выходу коммутатора 6 подключается выход блока И 4.1 формирования обобщенных параметров второй группы. В дальнейшем, до проверки n-1-го обобщенного параметра (выхода блока 4.n-1) работа устройства аналогична работе его при проверке обобщенных параметров 3.1...3.m-1 с учетом следующих функциональных взаимно-однозначных соответствий блоков 27-30, 10-23, 13-24, 28-31, 29-32, 14-25, 12-22, 15-26.

Во втором случае при наличии на выходе 3.m-го блока "единичного" сигнала процессы, протекающие в устройстве, аналогичны описанным в предыдущем случае, с той лишь разницей, что первый элемент ИЛИ 11 срабатывает от сигнала на его первом входе.

К моменту проверки последнего, 4.n-го обобщенного параметра второй группы, возможны два случая: 1) все n-1 обобщенных параметров - конъюнкций имеют значения "1"; 2) среди n-1 обобщенных параметров - конъюнкций присутствуют "нулевые".

Первый случай свидетельствует о том, что n-й обобщенный параметр - конъюнкция должен иметь "нулевое" значение, так как в противном случае не был бы осуществлен переход на проверку обобщенных параметров второй группы (сигналом с выхода третьего счетчика 15), что справедливо при отсутствии -ошибок первого ряда. Счетчик 23 содержит число на "1" меньше, чем счетчик 26 (один импульс поступил в последний при включении устройства). При отсутствии сигнала на выходе блока 4.n, а соответственно - и на выходе второго коммутатора 6 второй элемент НЕ 24 включен и на втором входе второго элемента И 32 сигнал присутствует, как и на входе третьего СИ 25. Спустя время t₂, выбираемое при настройке схемы устройства, сигналы с выхода шестого элемента ИЛИ 30 и второго элемента НЕ 24 через СИ 31 и 25 соответственно поступают на первый вход второго элемента И 32 и второй вход четвертого элемента ИЛИ 22. В результате второй элемент И 32 срабатывает и сигнал с его выхода поступает на пятый информационный вход блока индикации 18 и четвертый вход первого элемента ИЛИ 11, с выхода которого сигнал поступает на счетный вход первого счетчика 9. С выхода четвертого элемента ИЛИ 22 сигнал поступает на счетный вход пятого счетчика 26. Последний увеличивает свое содержимое до полной емкости и обнуляется, а на его выходе появляется сигнал, возвращающий второй триггер 19 в "нулевое" состояние, тем самым возвращая в исходное состояние блок переключателей 7. Этот же сигнал поступает на третий вход третьего элемента ИЛИ 20, с выхода которого - на входы установки счетчиков в "0" и "нулевой" вход первого триггера 21. Поступление сигнала на счетный вход первого счетчика 9 увеличивает его содержимое на "1". Однако сигнал с выхода последнего, поступая на вход дешифратора 8, не вызывает выбора очередного обобщенного параметра второй группы для проверки, т.к. все n каналов опроса уже были задействованы (n+1-й канал в дешифраторе и коммутаторе 6 не предусмотрен, как и m+1-й канал в коммутаторе 5) и вследствие выполнения условия (12).

При наличии в первом случае сигнала на выходе блока 4.n (ошибка первого ряда) появляется сигнал на выходе второго коммутатора 6, поступающий на входы четвертого счетчика 23, второго элемента НЕ 24, первый вход четвертого элемента ИЛИ 22 и второй вход первого элемента ИЛИ 11. Элемент НЕ 24 выключается и с его выхода снимается сигнал. С выхода сработавшего элемента ИЛИ 11 сигнал поступает на счетный вход первого счетчика 9, не вызывая выбора очередного обобщенного параметра для проверки, так как n каналов опроса уже были задействованы. Четвертый счетчик 23 заполняется полностью и обнуляется, а сигнал с его выхода поступает на третий информационный вход блока индикации 18 (" ошибка"). Срабатывание четвертого элемента ИЛИ 22 приводит к заполнению емкости счетчика 26, его обнулению и появлению сигнала на выходе последнего. Этот сигнал поступает на третий вход третьего элемента ИЛИ 20 и далее - на входы установки всех счетчиков в "0" и "нулевой" вход первого триггера 21. Отставание последнего сигнала от сигнала с выхода первого элемента ИЛИ 11 обеспечивается благодаря выполнению условия (13), поглощаемого условием (12). С выхода счетчика 26 сигнал также поступает на "нулевой" вход второго триггера 19, возвращая его в исходное состояние, а тем самым и блок переключателей 7.

Второй случай свидетельствует о том, что n-й обобщенный параметр может иметь как "единичное", так и "нулевое" значение. Работа устройства при этом аналогична описанной выше для первого случая.

Таким образом, в зависимости от значения контролируемых параметров ОК: х₁, х₂,...,х_n предлагаемое устройство функционирует в следующих режимах.

1. При нахождении значений всех контролируемых параметров в пределах полей допусков проверяются обобщенные параметры первой группы (2) во временном сечении, соответствующем моменту выбора очередного обобщенного параметра для проверки. При этом после проверки последнего обобщенного параметра вновь выбирается для проверки первый параметр, а состояние ОК оценивается как "работоспособное" соответствующим сигналом в блок индикации.

2. При нахождении значений одного или нескольких контролируемых параметров ОК вне полей допусков после проверки всех обобщенных параметров первой группы (2) проверяются все обобщенные параметры второй группы (4). А так как сигналы о нулевых значениях обобщенных параметров обеих групп поступают в блок индикации, то идентифицируется (ются) номер (а) контролируемого (ых) параметра (ов) ОК-Y_iZ_j в матрице, от которого на основании (7) можно перейти к номеру из 1. . .N. После проверки последнего обобщенного параметра второй группы цикл проверки обобщенных параметров вновь начинается с первого обобщенного параметра первой группы.

3. При наличии среди обобщенных параметров первой группы параметра с нулевым значением, но отсутствии среди обобщенных параметров второй группы параметра с нулевым значением, что свидетельствует об ошибке первого рода, после проверки последнего обобщенного параметра второй группы цикл проверки обобщенных параметров вновь начинается с первого обобщенного параметра первой группы.

Функционирование устройства в приведенных режимах позволяет оценивать состояние ОК по обобщенным параметрам в реальном масштабе времени.

Преимущества предлагаемого устройства в сравнении с прототипом следующие.

1. Предлагаемое устройство позволяет при N>4 повысить оперативность контроля работоспособности и поиска дефекта на основании (5)-(8), так как m+nN , где равенство имеет место лишь при N4, а с ростом N неравенство усиливается.

2. Предлагаемое устройство позволяет повысить оперативность контроля и поиска дефекта без потери информации о состоянии ОК, при этом устройство позволяет идентифицировать ошибки первого рода, что свидетельствует о повышении достоверности контроля.

3. Предлагаемое устройство позволяет благодаря возможности автоматического функционирования в нескольких режимах в сочетании с (5)-(8) использоваться при контроле ОК с большим числом быстро изменяющихся параметров, что свидетельствует о более широкой области его применения.

4. Предлагаемое устройство при размещении на ОК N датчиков, N блоков допускового контроля и L* блоков И формирования обобщенных параметров позволяет на основании (5)-(8) минимизировать длину линий связи между ОК, где размещены датчики, устройство допускового контроля, блоки И формирования обобщенных параметров, и пунктом контроля, в котором размещены остальные элементы устройства.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ, содержащее первый счетчик, выход которого соединен с входом дешифратора, выходы которого соединены с адресными входами блока индикации, N датчиков, два коммутатора, два элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности и достоверности контроля при большом числе быстро изменяющихся контролируемых параметров, в него введены N блоков допускового контроля, первая группа из m элементов И, вторая группа из n элементов И, причем m + n N, m n N, с второго по пятый счетчики, шесть элементов ИЛИ, пять селекторов импульсов по длительности, два элемента НЕ, два триггера, ключ, блок переключателей, при этом выходы датчиков соединены с входами соответствующих блоков допускового контроля, которые образуют m групп по n блоков в каждой, выходы блоков допускового контроля i-й группы соединены с соответствующими входами i-го элемента И первой группы, выходы элементов И первой группы - с соответствующими информационными входами первого коммутатора, выходы j-х блоков допускового контроля каждой группы - с соответствующими входами j-го элемента И второй группы, выходы элементов И второй группы - с соответствующими информационными входами второго коммутатора, выход первого коммутатора соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, со счетным входом второго счетчика и через первый элемент НЕ и соединенный с ним последовательно первый селектор импульсов по длительности с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с счетным входом третьего счетчика, выход переполнения которого через второй селектор и соединенный с ним последовательно ключ соединен с первым информационным входом блока индикации, с единичным входом второго триггера и с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом обнуления первого счетчика, выход переполнения второго счетчика соединен с вторым информационным входом блока индикации, с вторым входом третьего элемента ИЛИ и с единичным входом первого триггера, выход которого соединен с управляющим входом ключа, выход второго коммутатора - с первым входом четвертого элемента ИЛИ, с вторым входом первого элемента ИЛИ, со счетным входом четвертого счетчика и через второй элемент НЕ и соединенный с ним последовательно третий селектор импульсов по длительности с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом пятого счетчика, выход переполнения которого соединен с нулевым входом второго триггера и с третьим входом третьего элемента ИЛИ, выход переполнения четвертого счетчика соединен с третьим информационным входом блока индикации, выход второго триггера - с управляющим входом блока переключателей, через который выходы дешифратора соединены с адресными входами первого и второго коммутаторов, адресные входы первого коммутатора через пятый элемент ИЛИ и соединенный с ним последовательно четвертый селектор импульсов по длительности соединены с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, а выход - с третьим входом первого элемента ИЛИ и с четвертым информационным входом блока индикации, адресные входы второго коммутатора через шестой элемент ИЛИ и соединенный с ним последовательно пятый селектор импульсов по длительности соединены с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, а выход - с четвертым входом первого элемента ИЛИ и с пятым информационным входом блока индикации, шина запуска устройства соединена с обнуляющими входами всех счетчиков и с нулевыми входами триггеров, а выход первого элемента ИЛИ - со счетным входом первого счетчика.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4