Устройство для допускового контроляоб'екта

Устройство для допускового контроляоб'екта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскин

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. « .

G 05 В 23/02

G 06 F 15/46 (22) Заявлено 17.07.79 (21) 2798941/18-24 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударственный камнтет (23) Приоритет—

СССР (53) УДК 621.396 (088.8) Опубликовано 30.05.81. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 05.06.81 ло данаи нзобретеннй н аткрмтнй

Г. Л. Баранов, В. Л. Баранов и Г. Г (72) Авторы изобретения

Институт электродинамики АН и Ордена Ленина институт кибернетики (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ

ОБЪЕКТА

1S

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля процессов в различных технологических объектах, например в турбогенераторах электростанций.

Известно устройство для допускового контроля, содержащее аналого-цифровой преобразователь, блок уставок, логический блок и блок сигнализации (1).

Недостатком устройства является наличие аналого-цифрового преобразователя, требующего значительных аппаратурных затрат.

Известно также устройство для допуско-. вого контроля, в котором вместо аналогоцифрового преобразования используют преобразование входного аналогового сигнала в.длительность импульсов. Устройство содержит одновибратор, подключенный выходом ко входу элемента И, второй вход которого подключен ко входу генератора импульсов, счетчик, подключенный входом к выходу элемента И, блок уставок, входы которого подключены к выходам счетчика, логический блок, подключенный входами к выходам бло ка уставок и выходами к входам блока сигнализации (2) .

Недостаток такого устройства заключается в его относительной сложности, поскольку аппаратурные затраты на реализацию счетчика растут пропорционально количеству разрядов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для допускового контроля, содержащее одновибратор, генератор импульсов, первый выход которого соединен со входом блока уставок, последовательно соединенные блок индикации, блок сравнения и распределитель импульсов, второй выход которого подключен ко входу одновибратора, соединенного выходом со вторым входом блока сравнения, блок регистрации, входы которого подключены соответственно к выходам одновибратора, генератора импульсов и- динамического регистра, сумматор, подключенный первым выходом к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со входом распределителя импульсов, два триггера, выходы которых соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов И, подключенные вторыми входами к соответствующим выходам блока уставок, 834678

20

Зо

45

55 первый элемент ИЛИ, подключенный входами к выходам динамического регистра, второго и третьего элементов И соответственно и выходом — к первому входу сумматора, первый элемент задержки, подключенный выходом ко второму входу сумматора и входом — ко второму выходу генератора импульсов, второму входу первого элемента И и к первым входам первого и второго триггеров, вторые входы которых соединены соответственно со вторым и третьим выходами распределителя импульсов (3).

Недостаток данного устройства заключается в ограниченных функциональных возможностях вследствие невозможности количественной оценки отклонений контролируемого параметра в десятичном виде. Расширение функциональных возможностей требует дополнительные преобразователи десятичных чисел уставок в двоичные коды и двоичных кодов отклонений контролируемого параметра в десятичные коды для их регистрации на десятичном индикаторе и цифропечатающем устройстве, что усложняет устройство.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для допускового контроля объекта, содержащее генератор импульсов, подключенный первым выходом ко входу блока индикации через последовательно соединенные первый элемент И, распределитель импульсов и блок сравнения, второй выход генератора импульсов с первым входом блока регистрации и с входом блока уставок, первый и второй выходы. которого соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, соединенного выходом с первым входом сумматора, первый выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, выход первого элемента задержки соединен со вторым входом сумматора, а вход — с первым выходом генератора импульсов и первыми входами первого и второго триггеров, вторые входы которых соединены соответственно со вторым и третьим выходами распределителя импульсов, второй выход которого подключен ко входу одновибратора, соединенного выходом со вторыми входами блока сравнения и блока регистрации, третий вход которого соединен с выходом регистра и третьим входом первого элемента ИЛИ, выходы пергого ii второго триггеров соединены со втоii входами соответственно второго и третье,ti элементов И, введены элементы И, ИЛИ и задержки, второй выход сумматора подключен ко входу регистра через последовательно соединенные второй элемент задержки, второй элемент ИЛИ, третий элемент задержки и третий элемент ИЛИ, первый вход четвертого элемента И соединен со вторым выходом сумматора, второй вход— с третьим выходом генератора импульсов, а выход — со вторыми выходами второго и третьего элементов ИЛИ.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства для допускового контроля объекта.

Устройство содержит одновибратор 1, генератор 2 импульсов, блок 3 уставок, блок 4 сравнения, блок 5 индикации, блок 6 регистрации, регистр 7, сумматор 8, распределитель 9 импульсов, два триггера 10 и 11, четыре элемента И 12 — 15, три элемента

ИЛИ 16 — 18 и три элемента 19 — 21 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Одновибратор 1 преобразует аналоговый контролируемый параметр в импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна величине входного сигнала. Генератор 2 вырабатывает на первом выходе синхронизирующие импульсы частоты f/4ë, где и количество тетрад двоично-десятичного кода, на втором выходе — тактовые импульсы частоты f и на третьем входе — импульсы коррекции частоты f/4.

Блок 3 уставок вырабатывает из тактовых импульсов две последовательности импульсов уставок, соответствующих нижней границе допуска Х и полю допуска Хв — X„, где Хв — верхняя граница допуска. На первом выходе блока уставок вырабатывается последовательный двоично-десятичный код л величины 10 — Х„, а на втором выходе—

10" — (Х вЂ” Х„).

Двоично-десятичные коды уставок IO—

Х„и 10 — (Х вЂ” Х„) поступают последовательно, начиная с младших разрядов, на первые входы элементов И 13 и 14 соответственно.

Рассмотрим работу устройства, функционирующего в непрерывном режиме генерации импульсов на выходах распределителя 9, начиная с момента выработки на его втором выходе импульса, который запускает одновибратор 1 и устанавливает триггер IO в единичное состояние.

Одновибратор 1 после запуска вырабатывает на выходе импульс, длительность которого пропорциональна величине контролируемого параметра Х.

Триггер 10 после установки его в единичное состояние открывает по второму входу элемент И 3. Двоично-десятичный код 10"—

X„ с первого выхода блока 3 уставок через элементы И 13 и ИЛИ 16 поступает на первый вход последовательного двоичного сумматора 8, на второй вход которого через элемент 19 задержки со второго выхода генератора 2 поступает последовательность импульсов, совпадающая с первым разрядом младшей тетрады двоично-десятичного кода.

834678

В результате суммирования двоично-десятичный код уставки увеличивается на единицу и новый код 10" — Х„+1 со второго выхода сумматора 8 записывается через элементы 20, 17, 21 и 18 в регистр 7, содержащий 4n.— — 2 двоичных разряда. Последовательное соединение элементов 20 и 21 задержки на один период тактовой частоты с регистром 7 через элементы ИЛИ 17 и 18 образует последовательный регистр на 4п. двоичных разряда.

В процессе записи двоично-десятичного кода суммы со второго выхода сумматора 8 в регистр 7 элемент И 15 срабатывает только тогда, когда в четвертом разряде тетрады содержится импульс единицы, с которым совпадает импульс коррекции третьего выхода генератора 2. В четвертых разрядах тетрад, кодирующих десятичные числа 0 — 7, импульс и совпадение на входах элемента

И 15 с импульсом коррекции отсутствуют.

В четвертых разрядах тетрад, кодирующих десятичные числа 8 и 9, содержатся импульсы, которые совпадают с импульсом коррекции третьего выхода генератора 2, что приводит к срабатыванию элемента И 15.

Однако выходной импульс элемента И 15 в этом случае поступает на вторые входы элементов ИЛИ 17 и 18, на первые входы которых поступают соответственно с выходов элементов 20 и 21 задержки импульсы третьего и второго разрядов тетрады соответственно. Поэтому двоичные коды десятичных чисел 8 и 9, содержащие во втором и третьем разрядах импульсы, при прохождении через элементы 20, 17, 21 и 18 не изменяются.

Если в младшей тетраде двоично-десятичного кода уставки 10 — Х„, поступающего на первый вход сумматора 8, содержится код 0111 десятичного числа 7, то в результате суммирования двоичным сумматором 8 на его втором выходе формируется код 1000.

В этом случае происходит совпадение импульса четвертого разряда тетрады с импульсом коррекции третьего выхода гене ратора 2, и на выходе элемента И 15 формируется импульс, который по вторым входам элементов ИЛИ 17 и 18 записывает импульсы в третий и второй разряды тетрады соответственно. Таким образом, в регистре 7 вместо запрещенного кода 1000 записывается код 11 ГО, соответствующий десятичному числу 8.

Если в младшей тетраде двоично-десятичного кода уставки 10 — Х„содержится код и

1111 десятичного числа 9, то в результате суммирования последовательным двоичным сумматором 8 на его втором выходе формируется код 0000, а из четвертого разряда младшей тетрады формируется импульс переноса в первый разряд второй тетрады, двоичный код которой увеличивается на единицу. Таким образом, осуществляется десятичный переход счета из младшей тетрады в старшую.

После прохождения всех разрядов двоично-десятичного кода уставки 10 — Х„через элемент И 13 триггер 10 сбрасывается в нулевое состояние импульсом первого выхода генератора 2. Элемент И 13 закрывается по второму входу выходным сигналом триггера 10,и поступление двоично-десятичного кода уставки на первый вход сумматора 8 прекращается.

В дальнейшем двоично-десятичный код динамического регистра 7 суммируется с импульсами первого выхода генератора 2, поступающими через элемент 19 задержки на второй вход сумматора 8 в десятичном виде вышеописанным образом до тех пор, пока регистр 7 не переполнится. Это происходит спустя интервал времени ГХ„ после запуска одновибратора 1, где Ф = 4й/g В этом случае на первом выходе сумматора 8 появляется сигнал переноса из четвертого

20 разряда старшей тетрады, который по синхронизирующему импульсу первого выхода генератора 2 проходит через элемент И 12 на вход распределителя 9 импульсов.

Распределитель 9 пропускает входной импульс на свой третий выход и прекращает действие сигнала на первой. шине первого выхода, который появляется в момент генерации импульса на его втором выходе;

Таким образом, на первой шине первого вы-. хода распределителя 9 вырабатывается импульсный сигнал, длительность которого равна Х и соответствует нижней границе допуска.

Импульсный сигнал, соответствующий нижней границе допуска, сравнивается блоком 4 с выходным импульсом одновибратоз5 р, Если контролируемый параметр Х меньше нижней границы допуска X„, то длительность импульса на выходе одновибратора 1 меньше длительности импульса на первой шине первого выхода распределителя 9. В этом случае на выходе блока 4 сравнения формируется импульсный сигнал длительностью (Մ— Х), который поступает в блок 5 индикации и приводит к срабатыванию элемента индикации о выходе контролируемого

45 параметра за пределы нижней границы допуска.

Если контролируемый параметр больше нижней границы допуска, то на выходе блока 4 сравнения сигнал отсутствует.

Сигнал первого переполнения регистра 7 с третьего выхода распределителя 9 устанавливает триггер 11 в единичное состояние, в котором последний открывает по второму входу элемент И 14. Двоично-десятичный код поля допуска 10 — (Хд — Х„) со второго выхода блока 3 уставок через элементы И 14 и ИЛИ 16 поступает на первый вход сумматора 8 последовательно во времени, начиная с младшего разряда.

834678 дены на цифропечать и десятичный инди25

Формула изобретения

3S

По"ле прохождения всех 4п. разрядов двоично-десятичного кода поля допуска через элемент И 14 триггер ll сбрасывается в нулевое состояние импульсом первого выхода генератора 2.

В замкнутой цепи циркуляции двоичнодесятичного кода, образованной последовательным соединением регистра 7, сумматора 8 и элементов 20, 17, 21 и 18, выполняется десятичное суммирование импульсов второго выхода генератора 2 вышеописанным образом до тех пор, пока спустя интервал времени (Хв — Х„)3 после первого переполнения регистра 7 не происходит его второе переполнение. На первом выходе сумматора

8 формируется сигнал переноса из четвертого разряда старшей тетрады, который через элемент И 12 поступает на вход распределителя 9.

Второй входной импульс распределителя 9 вызывает появление сигнала на второй шине его первого выхода, который действует до следующего переполнения регистра 7.

Если контролируемый параметр больше верхней границы допуска, то импульс на выходе одновибратора 1 действует некоторое время после второго переполнения регистра 7, что приводит к совпадению заднего фронта выходного импульса одновибратора с передним фронтом импульса на второй шине первого выхода распределителя 9.

Это совпадение выделяется блоком 4 сравнения, на выходе которого формируется импульс длительностью (Х вЂ” Х ) f.

Выходной импульс блока 4 сравнения, поступая в блок 5 индикации, приводит к срабатыванию элемента индикации о выходе контролируемого параметра за пределы верхней границы допуска.

Если контролируемый параметр меньше верхней границы допуска, то сигнал на выходе блока 4 сравнения отсутствует, так как импульс на выходе одновибратора 1 заканчивается раньше, чем начинает действовать импульс на второй шине первого выхода распределителя 9.

После второго переполнения регистра 7 сумматор 8 выполняет суммирование импульсов второго выхода генератора 2 с нулевоro начального двоично-десятичного кода. Поэтому третье переполнение регистра происходит спустя интервал времени 10" . Поступая с первого выхода сумматора 8 через элемент И 12 на вход распределителя 9, это переполнение прекращает действие сигнала на второй шине первого выхода распределителя и проходит на его второй выход.

Импульс со второго выхода распределителя 9 запускает одновибратор 1 и устанавливает триггер 10 в единичное состояние.

Цикл работы предлагаемого устройства повторяется аналогичным образом.

Устройство для допускового контроля, кроме качественных оценок контролируемого параметра, выполняет количественную реS 0 !

20 гистрацию в десятичной форме отклонений от нижней и верхней границ допуска.

Количественная оценка фиксируется блоком 6 регистрации после окончания действия выходного импульса одновибратора 1 пос-. редством считывания двоично-десятичного кода регистра 7 по синхронизирующим импульсам генератора 2.

Если контролируемый параметр меньше нижней границы допуска, то в момент окончания выходного импульса одновибратора в регистре 7 содержится двоично-десятичный код 10" — (Մ— Х), т.е. дополнительный код отрицательного отклонения контролируемого параметра от нижней границы допуска.

Если контролируемый параметр больше верхней границы допуска, то в момент окон.чания выходного импульса одновибратора регистр 7 содержит двоично-десятичный код

Х вЂ” Х положительного отклонения контролируемого параметра от верхней границы допуска.

Количественные оценки отклонений от верхней и нижней границ допуска фиксируются блоком 6 регистрации и могут быть вывекатор.

Включение дополнительного элемента И, двух элементов ИЛИ и двух элементов задержки в предлагаемое устройство позволяет осуществлять ввод уставок и вывод количественных оценок отклонений контролируемого параметра в десятичном виде без дополнительного преобразования кодов.

Устройство для допускового контроля объекта, содержащее генератор импульсов, подключенный первым выходом ко входу блока индикации через последовательно соединенные первый элемент И, распределитель импульсов и блок сравнения, второй выход генератора импульсов с первым входом блока регистрации и со входом блока уставок, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, соединенного выходом с первым входом сумматора, первый выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, выход первого элемента задержки соединен со вторым входом сумматора, а вход — с первым выходом генератора импульсов и первыми входами первого и второго триггеров, вторые входы которых соединены соответственно со вторым и третьим выходами распределителя импульсов, второй выход которого подключен ко входу одновибратора,.соединенного выходом со вторыми входами блока сравнения и блока регистрации, третий вход которого соединен с выходом регистра и

834678

Составитель Н. Горбунова

Редактор Т. Мермелштайи Текред А. Бойкас Корректор М. Демчик

Заказ 4055/74 Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 третьим входом первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго триггеров соединены со вторыми входами соответственно второго и третьего элементов И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения устройства, в него введены элементы И, ИЛИ и задержки, второй выход сумматора подключен ко входу регистра через последовательно соединенные второй элемент задержки, второй элемент ИЛИ, третий элемент задержки и третий элемент ИЛИ, первый вход четвертого элемента И соединен со вторым выходом сумматора, второй вход — с третьим выходом генератора импульсов, а выход— со вторыми выходами второго и третьего элементов ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 231898/18 — 24, кл. G 06 F 15/46, 1968.

2. Основы построения автоматизированных систем контроля сложных объектов. Сб. под ред. Кузнецова П. И., М., «Энергия», 1969, с. 342 — 343, рис. 10 — 3 и 10 — 4.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2683265/18 — 24, кл. G 05 В 23/02, G 06 F 15/46, 1978 (прототип).