Регистратор предельных значений параметров

 

РЕГИСТРАТОР ПРЕДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ, содержащий датчики аналоговых и дискретных сигналов и по числу контролируемых параметров Ц регистрирукицих каналов , каждый из которых содержит аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода дискретных сигналов, два ключа, два регистра, запоминающее устройство, цифро-аналоговый преобразователь, первое устройство сравнения и задатчик предельного значения параметра, причем выходы датчиков аналоговых и дискретных сигналов подключены соответственно к входам аналого-цифрового преобразователя и устройства ввода дискретных сигналов, выходы пооледних соединены соответственно с первым и вторым входами первого ключа, выход которого соединен с первым входом первого регистра, а выход последнего соединен с первыми вхо. ,дами второго ключа и первого устройства сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика предельного значения параметра, выход второго Ключа соединен с входом запоминающего устройства, выход которого соединен с первым входом второго регистра, а выход последнего соединен с входом цифроаналогового преобразователя, подключенного своим выходом к первому входу общего для всех регистрирующих каналов устройства отображения записанной информации, пульт управления и устройство управления, содержащее генератор тактовых импульсов , первый управляемый делитель частоты, третий и четвертый ключи и блок задержки, причем первый вы (Л ход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого управляемого делителя частоты, вто5рой вход которого подключен к первому выходу пульта управления, а первый и второй выходы первого управляемого делителя частотьа соединены с первыми входами третьего и четвертого ключей, первый вход бло bb ка задержки подключен к второму выходу пульта управления, а второП вхо; ю четвертогоключа подключен к треть35 4 ему выходу пульта управления, первый выход блока задержки соединен с вторым входом третьего ключа, а эо выход последнего соединен с вторьми входами первых регистров всех регистрирующих каналов, выход четвертого ключа соединен с вторым входЬм вторых регистров всех регистрирующих каналов, четвертый выход пульта управления соединен с третьими входами первых ключей всех регист .рирукнцих каналов, второй вход блока задержки подсоединен к выходам первых устройств сравнения всех регистрирующих каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля при уве

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (39) (И) МЮ 05 В 23 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3495599/18-24 (22) 27. 09 ° 82 (46) 23.12.83, Бюл, Р 47 (72) В. Д .Лигай, В, Л,.Савченко, А, В,. Цхай и И. С . Ратниченко (713 Особое проектно-конструкторское бюро Научно-производственного объединения Черметавтоматика (53) 621, 396 (088,8) (56) 1, Новые электронные приборы и устройства. Материалы конференции,,М., Московский дом научно-технической пропаганды им. Ф.Э .Дзержинского, 1980,,с. 165-17,1.

2, Кубель Р,, Трюльч К -Л, Витков Г, Непрерывный контроль за системой управпения и регулирования широкополосного стана горячей прокатки. — Черные металлы" . М Металлургия, 1980, Р 8, ;с. 10-18 (прототип) (54) (57) РЕГИСТРАТОР ПРЕДЕЛЬНЫХ

ЗНАЧЕНИИ ПАРАМЕТРОВ, содержащий датчики аналоговых и дискретных сигналов и по числу контролируемых параметров tl регистрирующих каналов, каждый из которых содержит аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода дискретных сигналов, два ключа, два регистра, запоминающее устройство, цифро-аналоговый преобразователь, первое устройство сравнения и задатчик предельного значения параметра, причем выходы датчиков аналоговых и дискретных сигналов подключены соответственно к входам аналого-цифрового преобразователя и устройства ввода дискретных сигналов, выходы последних соединены соответственно с первым и вторым входами nepaoro ключа, выход которого соединен с первым входом первого регистра, а выход последнего соединен с первыми вхо» ,дами второго ключа и первого устI ройства сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика предельного значения параметра, выход второго ключа соединен с входом запоминающего устройства, выход которого соединен с первым входом второго регистра, а выход последнего соединен с входом цифроаналогового преобразователя, подключенного своим выходом к первому входу общего для всех регистрирующих каналов устройства отображения записанной информации, пульт управления и устройство управления, содержащее генератор тактовых импульсов, первый управляемый делитель частоты, третий и четвертый ключи Я и блок задержки, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого управляемого делителя частоты, вто1рой вход которого подключен к первому выходу пульта управления, а я первый и второй выходы первого управляемого делителя частоты соединены с первыми входами третьего и четвертого ключей, первый вход бло ка задержки подключен к второму выходу пульта управления, а второй вхо четвертого ключа подключен к третьему выходу пульта управления, первый выход блока задержки соединен с вторым входом третьего ключа, а выход последнего соединен с вторыми входами первых регистров всех регист рирующих каналов, выход четвертого ключа соединен с вторым входОм вторых регистров всех регистрирующих каналов, четвертый выход пульта управления соединен с третьими входами первых ключей всех регист,рирующих каналов, второй вход блока задержки подсоединен к выходам первых устройств сравнения всех регистрирующйх каналов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля при уве10б2648 личении длительности записываемых процессов, в каждый регистрирующий канал введены второе устройство соединения и задатчик параметра, причем первый вход второго устройства сравнения подключен к. выходу первого регистра, второй вход соединен с выХрдом задатчика параметра, а в устройство управления введены .блок управления делителем частоты, пятый ключ и второй управляемый делитель частоты, причем первый и второй входы блока управления делителем частоты подключены соответственно к выходам первых и вторых

Изобретение относится к области контроля параметров в системах управления и может быть использовано для анализа и диагностики неисправностей работы оборудования, на- 5 пример, на металлургическом производстве, а также для проведения технологических и экспериментальных исследований.

Известен регистратор предельных )() значений параметров, состоящий иэ датчика аналогового сигнала, пульта управления, устройства отображения записанной информации, блока управления, регистрирующего канала, который состоит из буферного усилителя, аналого-цифрового .преобразователя, входного регистра цифро аналогового преобразователя и оперативно-запоминающего устройства.

Работа регистратора организована таким образом, что запись входного сигнала в оперативно-запоминающее устройство производится с частотой, равной частоте выборки входного сигнала, с целью обеспечения необходимой точности контроля. Поэтому частоты выборки входного сигнала в данном регистраторе выбрана высокой (1,25 МГц). При этом в ограниченной емкости памяти регистратора запишется информация за сравнительно короткий период времени (1)

Недостатками данного регистратора являются малый промежуток времени, за ко" îðû:é записывается про- зь цесс, и одноканальность.

Для увеличения длительности записываемых процессов необходимо пропорционально увеличивать емкость памяти оперативно-запоминаю- 4О щего устройства регистратора

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является реустройств сравнени всех регистрирующих каналов, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом второго управляемого делителя частоты, второй вход которого подключен к выходу блока управления делителем частоты, выход второго управляемого делителя частоты соединен с первым входом пятого ключа, второй вход которого подключен к второму выходу блока задержки, а выход пятого ключа соединен с вторыми входами вторых ключей всех регистрирующих каналов. гистратор предельных значений параметров, состоящий из датчиков аналоговых и дискретных сигн".лов количество которых опр.-ъ,еляется числом контролируемых и раметров и общих для всех каналов устройства отображения записанной информации, пульта управления и блок-.:. управленияо

Каждый регистрирующий канал содержит аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода дискретных сигналов, два ключа, два регистра, элемент задержки, оперативно-запоминающее устройстцо цифро-ана9 логовый преобразователь, устройство сравнения, задатчик предельного значения параметров () -.

Недостатком известного устройства является ухудшение точности контроля при увеличении длительности записываемых процессов.

Цель изобретения — повышение

I точности контроля при увеличении длительности записываемых процессов.

Поставленная цель достигается тем, что в регистратор предельных значений параметров, содержащий датчики аналоговых и дискретных сигналов и по числу контролируемых параметров;з регис;"рирующих каналов, каждый иэ которых содержит аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода дискретных сигналов, два ключа, два регистра, запоминающее устройство, цифро-аналоговый преобразователь, первое устройство сравнения и задатчик предельного значения параметра, причем выходы датчиков аналоговых .и дискретных сигналов подключены соответственно к входам аналогоцифрового преобразова еля и утройства ввода дискретных сигналов, вы1062648,управляемого делителя частоты, второй вход которого подключен к выходу блока управления делителем частоты, .выход второго управляемого делителя частоты соединен с первым входом пятого ключа, второй вход которого подклкчен к второму выходу блока задержки, а выход пятого ключа соединен с вторыми входами вторых (0 клю "ей всех регистрирующих канало.в, На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого регистратора; на фиг.

2 — временная диаграмма работы ре15 гистратора в режиме записи, Регистратор предельных значений параметров содержит датчики 1 аналоговых, датчики 2 дискретных сигналон, rl регистрирующих каналов 3, каждый иэ которых состоит из аналого-цифрового преобразователя 4, устройства 5 ввода дискретных сигналов, первого ключа 6, первого регистра 7, второго ключа 8, запоминающего устройства 9, второго регистра 10 и цифр"аналогового преоб- разователя ll, задатчика 12 предельного значения параметра, первого устройства 13 сравнения, эадатчика 14 параметра, второго допол30 нительного устройства 15 сравнения, а также общие для всех регистрирующих каналов 3 устройство 16 отображения записанной информации, пульт 17 управления и устройство 18

35 управления, которое состоит из генератора 19 тактовых импульсов, первого управляемого делителя 20 частоты, третьего 21, четвертого 22 ключей, блока 23 управления делителем частоты второго управляемого делителя 24 частоты, пятого ключа

25, блока 26 задержки.

Регистратор предельных значений параметров работает следующим об45

Контролируемый сигнал с датчика

1 аналоговых и датчика 2 дискретных сигналов поступает н регистрирующий канал 3 регистратора на входы аналого-циФрового преобразователя 4 и устройства 5 ввода дискретных сигналон, Код с выхода аналого-цифрового преобразователя

4 или устройства 5 ввода дискретных . сигналов с помощью первого ключа 6 подается на вход первого регистра;7.

Частота, с-которой производится запись входных сигналов в первый регистр 7, определяет частоту ныборки входного сигнала. Частота вы6О борки входного сигнала для контроля формируется генератором 19 тактовых импульсов устройства 18 управления и задается с пульта 17 управления с помощью первого управляе65

:ходы последних соединены соответственно с первым и вторым входами первого ключа, выход которого соединен с первым входом первого регистра, а выхбд последнего соединен с первыми входамп второго ключа и первого устройства сравнения, нторой вход которого подключен к выходу задатчика предельного значения параметра, выход второго ключа соединен с входом запоминающего устройства, выход которого соединен с первьм входом второго регистра, а выход последнего соединен с зход::>» цифро-аналогового преобразователя, подключенного своим выходом к первому входу общего дл.1 всех регистрирующих каналов устройства отображения записанной информации, пульт управления и устройство управления, содержащее генератор тактовых импульсов, первый управляемый делитель частоты, третий и четвертый ключи и блок задержки, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого управляемого делителя частоты, второй вход которого подключен к первому выходу пульта управления, а первый и второй выходы первого управляемого делителя частоты соединены ;. первыми входами третьего и четвертого ключей, первый вход блока задержки подключен к второму выходу пульта управления, а вто- рой вход четвертого ключа подключен к третьему выходу пульта управления, первый выход блока задержки соединен с нторым входом третьего ключа, .а выход последнего соединен с вторыми входами первых регистров всех регистрирующих каналов, выход четвертого ключа соединен с вторыми нходом вторых регистров всех регистрирукщих каналов, четвертый выход пульта управления соединен с третьими входами первых ключей всех регистрирующих каналов, вто рой вход блока задержки подсоединен к выходам первых устройств сравнения всех регистрирующих каналов, в каждый регистрирующий канал введены второе устройство сравнения и задатчик параметра, причем первый вход второго устройства сравнения подключен к выходу перного регистра,» второй вход соединен с выходом эадатчика параметра, а в устройство управления введены блок управления делителем частоты, пятый ключ и второй управляемый делитель частоты, причем первый и второй входы блока управления делителем частоты подключены соответственно к выходам первых и вторых устройств сравнения всех регистрирующих каналов, второй выход генератора тактовых импульсов . соединен с первым входом второго мого делителя 20 частоты, Эта ча-.

1062648

Выборка входного сигнала для контроля осуществляется с интервалом

А1 = —, где f — частота выборки в,к входй ого сиг н ал а для контроля . Выборка входного сигнала для записи в запоминающее устройство производиыся B интервале времени от 1 до 2 с частотой1, . На фиг.2

6.1;1 " —,т.;е, заййсь информации лл (о в вспоминающее устройство производится с интервалом 10 ь1.

В момент .времени .2, когда контролируемый параметр превысит значение уставки эадатчика 14 параметра, на фиг. 2 — 2,5 номинального

60 стота выбирается исходя из условия обеспечения необходимой точности контроля, Контроль входного сигнала производится в устройствах 13 и 15 сравнения, путем сравнения поступив шего сигнала со значениями уста вок, задаваемых эадатчиком 12 предельного значения параметра и задатчиком 14 параметра, Значение уставки задатчика параметра выбирается исходя иэ условия, что данное значение уставки должно быть больше или равно номинальному значению контролируемого сигнала, но меньше предельного значения контролируемого параметра, например, при 15 контроле тока электродвигателя слябинга 1150 Карагандинского металлургического комбината предельное значение контролируемого тока считается равным 2, 75 номинального тока, тогда значение .уставки задатчика 14 можно выбрать, например, равным 2, 5 номинального тока.

Сигнал с выхода первого регистра 7 записывается в запоминающее 25 устройство;9. Частота выборки входного сигнала записи в запоминающее устрой ство 9 регулируется импульсами с генератора 19 тактовых импульсов с помощью второго управля- 30 емого делителя 24 частоты, п ятого кляча 2:-, блока 23 управления делителем частоты и второго ключа,8.

На фиг. 2 приведена временная диаграмма работы одного канала реза гистратора н режиме записи, при этом 1 (t, ) — контролируемый параметр, например ток двигателя;

1,д„ вЂ” значение уставки задатчика

12 предельного значения параметра, равное, например, 2,75 номинального тока двигателя; 1 — значение уставки задатчика 14 параметра, равное, например, 2,5 номинального тока двигателя,,:f., — частота выборки входного сигнала контроля в 45 первый регистр 7;1 — частота выборки входного сигнала для записи в запоминающее устройство 9; УС1, УС2 — сигналы на выходах устройств

13, 15 сравнени;я. 50 тока, устройство 15 сравнения выдает в блок 23 управления делителем частоты сигнал превышения контролируемого параметра значения уставки.

Блок 23 управления делителем частоты оказывает управляющее воздействие на второй управляемый делитель 24 частоты, который увеличивает частоту выборки для записи в запоминающее устройство 9 до эначения1>, на фиг, 2 — . - 3,;3. В момент времени, когда контролируемый параметр превысит свое предельное значение, первое устройство

13 сравнения выдаст в блок 23 управления делителем частоты и блок

26 задержки сигнал возникновения аварийной ситуации„ При этом блок

23 управления, целителем частоты оказывает управляющее воздействие на второй управляемый делитель 24 частоты, который увеличивает частоту выборки для записи информации в запоминающее устройство 9 до значения, равного частоте выборки входного сигнала для контроля,. Одновременно сигнал возникновения аварийной ситуации с выхода первого устройства 13 сравнения.пэдается на вход блока 23 управления делителем частоты, который оазоешает пРоизвести опоелетнзнное число записей в запоминающее устройство„ =,àäàâàåìîå с пульта 17 управления, после чего блок 26 задержки закрывает соответственно третий и пятый ключи, запрещая тем самым выборку и запись контролируемых сигналов. При этом в запоминающих устройствах 9 в сех регистрирующихх ка налов 3 запишется информация о контролируемых параметрах как до, так и после появления аварийной "итуации. Эта информация может быть выведена на устройство 16 отображения записанной информации для анализа и диагностики неисправностей.

Вывод информации можно производить с различной частотой, управляемой с пульта 17 управления с помощью второго регистра 10 и четвертого ключа 22 устройства 18 управления

Таким образом, предлагаемый регистратор предельных значений параметров контролирует параметры с высокой частотой опроса входных сигналов, обеспечивающей необходимую точность контроля параметров. Частота же выборок сигналов для записи в запоминающее устройство 9 меняется в зави имости от величины контролируемых параметров.

Для увеличения длительности времени регистрации процессов и рационального использования объема памяти регистратора в случае, когда контролируемые параметры находятся

1062648 в допустимом диапазоне, выборка вход. ных сигналов для записи в память регистратора производится с большими интервалами времени (частотами,.) .

По мере увеличения контролируемого сигнала, частота вЫборки для записи в память регистратора увеличивается и достигает максимального значения в случае превышения предельного значенкя.

Частоту выборки входных сигналов для записи в память регистратора в диапазоне изменения контролируемых параметров от допустимых значений до предельных можно выбрать иэ условия необходимой точности воспро- 15 изведения записанной информации, В случае превышения контролируемым параметром своего предельного значения, после которого может наступить авария, записывать процесс необходимо с большой частотой, чтобы иметь возможность зарегистрировать переходные процессы, происходящие при аварии.

Повышение точности контроля при увеличении длительности записывае1 мых процессов позволяет проводить более точный анализ возникновения. аварийных ситуаций и, следовательно, сократить их число, повысить производительность контролируемого оборудования, сократить потери продукции и устранить последствия неполадок в работе технологических агрегатов .

1062648

Составитель 3.Горбунова

Редактор 3, Зарванская Техред д.д

Корректор М.Шароши

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10216/47 Тираж 874

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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