Устройство централизованного контроля

 

УСТРОЙСТВО ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ, содержащее коммутатор, задатчик допустимых отклонений, задатчик номинальных значений, индикатор отклонений и по. числу контролируемых параметров N каналов, каждый из которых содержит датчик, подключенный вькодом к входу блока нормализации, связанного выходом с первым входом первого блока вычитания и с информационным входом первого.ключа, причем выходы первых ключей подключены к соответствующим входам индикатора отклонений, а выходы задатчика номинальных значений подключены к второ.му входу первого блока вычитания каждого канала, отличающ е.е с я тем, что, с целью повыщения достоверности контроля и расширения функциональных возможностей .устройства, в него введены элемент И, сигнальное табло и в каждый канал - триггер, второй ключ, дифференцирующий элемент, нуль-орган и второй блок вычитания, подключенный первым входом к выходу первого блока вычитания и к входу нуль-органа, вторым входом - к соответствующему вьг ходу задатчика допустимых отклонений ,а выходом - к соответствующему информационному входу коммутатора, связанного соответствующим выходом с единичным входом соответствующего СЛ триггера, соединенного прямым выходом с управляющими входами первого и второго ключей и с соответствуницим входом сигнального табло, инверсным выходом - с соответствующим входом элемента И, а нулевым входом - с выходом второго ключа, связанного информационным входом с выходом дифференцирующего элемента, подключенного к выходу нуль-органа, выход элемента И соединен с управляющим входом коммутатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5!) G 06 F 15 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВY (21) 3684079/24-24 (22) 02.01.84 (46) 30.06.85. Бюл. N - 24 (72) В.П. Головенкин, П.Н. Сницаренко В.П. Водолазкий и В.П. Конищев . (53) 621. 396 (088. 8) (56)1. Цапенко М.П..Измерительные !

1 tt информационные системы. М., Энергия

1974, с, 246.

2. Авторское свидетельство СССР

В 742955, кл. С 06 Р 15/46, 1980 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ, содержащее коммутатор, задатчик допустимых отклонений, задатчик номинальных значений, индикатор отклонений и по числу контролируемых параметров N каналов, каждый из которых содержит датчик, подключенный выходом к входу блока нормализации, связанного выходом с первым входом первого блока вычитания и с информационным входом первого, ключа, причем выходы первых ключей подключены к соответствующим входам индикатора отклонений, а выходы задатчика номинальных значений подключены к второму входу первого блока вычитания каждого канала, о т л и ч а ю — . щ е.е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и расширения функциональных воэможностей устройства, в него введены элемент

И, сигнальное табло и в каждый канал — триггер, второй ключ, дифференцирующий элемент, нуль-орган и второй блок вычитания, подключенный первым входом к выходу первого блока вычитания и к входу нуль-органа, вторым входом — к соответствующему вы" ходу задатчика допустимых отклонений,а выходом — к соответствующему информационному входу коммутатора, связанного соответствующим выходом с единичным входом соответствующего триггера, соединенного прямым выходом с управляющими входами первого и второго ключей и с соответствующим входом сигнального табло, инверсным выходом — с соответствующим входом элемента И, а нулевым входом — с выходом второго ключа, связанного информационным входом с выходом дифференцирующего элемента, подключенного к выкоду нуль-органа, выход элемента И соединен с управляющим, входом коммутатора..

1164738

Изобретение относится к измерительным информационным системам и может использоваться в машинах централизованного контроля и регулирования, в частности для контроля работоспособности и регулирования слож,ных радиотехнических систем, содержа-, щих фиксированное число точек контроля.

Известно устройство централизованного контроля и регулирования, содержащее последовательно соединенные датчики, блоки унификации, циклический коммутатор, блок вычитания, а также подключенный через вто- 15 рой коммутатор к. выходам блоков унификации измерительный ключ, выход которого соединен с блоком обнаружения и регистрации отклонений, и, кроме того, блок задания установок номинальных значений параметров, выходы которого через третий коммутатор подключены к второму входу блока памяти, выход которого подключен к информационному входу измерительно- 5 го ключа 11) .

Недостаток .устройства — низкое быстродействие, обусловленное последовательной дисциплиной опроса датчиков контролируемых параметров. З0

Наиболее близким к предлагаемому является многоканальное устройство централизованного контроля, содержащее в каждом канале последовательно соединенные датчик, блок унификации, З5 блок вычитания, блок сравнения, элемент совпадения и подключенный к выходу блока унификации измерительный ключ, управляющий вход которого под. ключен к выходу элемента совпадения, 40 а.также блок обнаружения отклонений, входы которого соединены с выходами соответствующих измерительных ключей, блок задания номинальных значений параметров, выходы которого подключены 45 к вторым входам блоков вычитания., блок задания допустимых отклонений, выходы которого подключены к вторым входам блоков сравнения соответствующих каналов, блок выбора канала, 50 входы которого соединены с выходами соответствующих блоков вычитания, а выходы †с вторыми входами элементов . совпадения P) .

В известном устройстве принята 55 стратегия выбора канала по критерию максимального абсолютного отклонения нормализованного значения параметра

îr номинального, что снижает досто- верность контроля.

Пусть для i-го и j — ro параметров объекта контроля (ОК) заданы номи-. нальные значения х и х, которым

О1 с учетом линейного преобразования блоками унификации соответствуют значения z = а(,, х ., zä-= C, х„, о о1 о1,1 о1 где М и — масштабные коэффйциен1 J ты соответствующих блоков унификации.

Этим параметрам соответствуют свои поля допусков + Д и + g, которым с учетом преобразования йзмеряемых параметров в блоках унификации соответствуют значения + Л„- =p „t6„), + Д . =- сА. 16 /, Пусть произошло отклонение параметров от номинальных значений и при этом оказалось, что модуль абсолютного отклонения /Ьк„/ = Jz z ;(больше модуля абсолютного отклонения

Jhz j = (z — z (и одновременно с этим(бы;(<(6" (, а (6z;(>(6",( где еи „ и к ц ц — унифицированное и ц, фактическое значение i-го и j-го параметров.

В этом случае, несмотря на то, что j-й.параметр вышел из предела поля до пуска, измерительный ключ

j-го канала будет закрыт, так как на выходе элемента совпадения j-го. канала, а следовательно, и на управляющем входе данного ключа, напряжение управления отсутствует. Причиной этого является то, что управляющее напряжение на втором входе элемента совпадения.j-ro канала отсутствует из-за того, что в блоке выбора канала возбуждается выход, соот-: ветствующий -му параметру, так как

i-й параметр имеет большее значение абсолютного отклонения от своего номинального значения, чем j-й параметр. Несмотря на это на выходе элемента совпадения i-,го канала на-. пряжение управления измерительным ключом также отсутствует, так как на его первом входе отсутствует напряжение с блока сравнения из-за того, что i-й параметр находится в поле допуска. Ключ i-го канала закрыт. Таким образом, информация ни об одном из параметров ОК на блок. обнаружения отклонений не abrдается. Устройство сигнализирует об исправности ОК, что не соответствует действительности.

Известное устройство имеет также ограниченные функциональные воз738

3 1164 можности, что не позволяет осуществлять качественной регулировки параметров.

При этом под качественной регули. ровкой будем понимать выставление номинального значения параметра. При регулировке i-го параметра, вышед шего 3а поле допуска в момент, когда

lh z; f = Ь" (, (т.е, на границе поля допуска), блок сравнения j ãî кана- 10 ла прекращает возбуждать первый вход элемента совпадения j-ro канала, в результате чего измерительный ключ закрывается и информация о ре,гулируемом параметре на блок обнару- 15 жения отклонений не проходит, что делает невозможной дальнейшую регулировку. Если за пределы поля допуска вышло несколько параметров, предположим, что это i-fr u j-й.параметры, 20 причем оказалось, что (Ьz } (h.z1 (, то первым будет регулироваться i-й параметр, поскольку. абсолютное его отклонение от номинального значения больше абсолютного отклонения j-го 2S параметра и в этом случае канал i-го параметра будет подключен к блоку обнаружения отклонений, в результате чего становится возможным контроль его регулировки. При регулировке зна1

30 чение величины /дг„ / уменьшается и наступает такой момент, когда будет выполняться условие: )h z;) éz ( и одновременно Ь z . > j 5" "Д

В этой ситуации блок выбора канала осуществит выбор j-ro канала, 35 за счет чего канал i-го параметра отключится от блока обнаружения отклонений и на его место подключит-. ся канал j-го параметра. При этом

1-й параметр окажется неотрегулированным и будет находиться за пределами поля допуска.

При дальнейшей регулировке такие автоматические переключения будут 45 продолжаться, что создает большие неудобства в процессе регулировки ОК.

Таким образом, недостатками устройства является низкая достоверность контроля и отсутствие возможности качественной регулировки параметров, вьппедших за пределы допуска из-за ограничецных функциональных возможностей устройства.

Цель изобретения — повышение дос- у товерности контроля и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство централизованного контроля, содержащее коммутатор, задатчик допустимых значений, задатчик номинальных значений, индикатор отклонений и по числу контроли-. руемых параметров N каналов, каждый из которых содержит датчик, подключенный выходом к входу блока нормализации, связанного выходом с первым входом первого блока вычитания и с информационным входом первого ключа, причем выходы первых ключей подключены к соответствующим входам индикатора отклонений, а выходы задатчика номинальных значений подключены к второму входу первого блока вычитания каждого канала, введены элемент И, сигнальное табло и в каждый канал— триггер, второй ключ, дифференцирующий элемент, нуль-орган и второй блок вычитания, подключенный первым входом к выходу первого блока вычитания и к входу нуль-органа, вторым входом — к соответствующему выходу задатчика допустимых отклонений, а выходом — к соответствующему информационному входу коммутатора, связанного соответствующим выходом — с единич-. ным входом соответствующего триггера .

Э соединенного прямым выходом с управляющими входами первого и второго ключей и с соответствующим входом сигнального табло,. инверсным выходом — с соответствующим входом элемента И, а нулевым входом — с выходом второго ключа, связанного информационным входом с выходом дифференцирующего элемента, подключенного к вьг ходу нуль-органа, выход элемента И соединен с управляющим входом коммутатора.

На фиг. 1 представлена блоксхема устройства; на фиг. 2 — блок- схема коммутатора.

Устройство (фиг. 1) содержит датчики 1 — 111, блоки 2„- 2я нормализации, задатчик 3 номинальных значений, первые блоки 44 — 4ц вычитания, нуль-орган 5 — 5я, задатчик

6 допустимых отклонений, вторые блоки 74 — 7ц вычитания, дифференцирующие элементы 8 - 8>, элементы

И 9, вторые ключи 1О, — 10 1, коммутатор 11, триггеры 12„- 12,. первые ключи 13, — 13, индикатор 14 отклонений, сигнальное табло 15.

1164738

I bz, l - 1 1

) 0

На фиг. 2 приведена структурная схема коммутатора 11,содержащего информационные входы 16,управляющий вход 17, третьи ключи 18, диоды 19, резисторы 20, операционный усилитель 21, инвертор 22, элементы 23 задержки, пороговые элементы 24,, вторые дифференцирующие элементы 25, информационные выходы 26.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (соответствует исправному состоянию ОК) все триггеры 12 находятся в нулевом состоянии, высокие уровни потенциала их.инверсных выходов одновременно подаются на N входы .элемента 9 И, поддерживая на его выходе высокий уровень потенциала. Этот уровень потенциала, прикладываясь к управ- © ляющему входу коммутатора 11 (блока выбора канала), разрешает его работу.

Низким уровнем потенциала с прямых выходов триггеров 12,приложенным к управляющим входам ключей 10 и 13, последние удерживаются в.закрытом состоянии.

В задатчике 3 номинальных значений и в задатчике 6 допустимых отклонений, каждый из которых представ- 30 ляет собой набор из И делителей напряжения, установлены заданные значения z« H Ib ". (соответственно номинальные значения параметров и модули значений симметричных полей 35 допусков с учетом преобразования измеренных парамет.: ов в нормализующих блоках 2,.в качестве которых используются масштабные усилители).

Значения величин z поступают на 40 о вторые входы блоков 4 вычитания, а

I значения величин (h,; ) — на -вторые. входы блоков 7. На выходе блока 7 сигнал отсутствует, так как не выполняется условие 45 йк,! — ) "; 1

fd;1

О

Условие означает, что только при отклонении i-ro параметра эа пре- 5Е делы поля допуска, т.е. при ldziI > 1 b,".), на выходе блока 7 появится номинальное значение относительного отклонения i-го параметра равное 55

При отклонении i-ro параметра от номинального значения величины отклонения } b z j определяется i-м

1 блоком 4 вычитания.

Значение ) bz;1 поступает на первый вход блока 7, где производится вычисление относительного отклонеvent d Ä

Значение величины 0; поступает на 1-й информационный вход блока 11.

Если одновременно с этим на j-й информационный вход блока 11 поступает значение 6, то блок осуществляет выбор максимального из них (например, i-го) и возбуждает тот из своих выходов, который соответствует параметру с максимальным значением относительного отклонения от поля допуска, что приводит к изменению состояния и соответствующего триггера 12 (в i-м канале).

Низкий уровень, который устанавливается при этом на инверсном выходе триггера 12, приводит к тому, что исчезает высокий уровень потенциала на выходе элемента И 9, в результате чего запрещается работа блока 11. Высокий уровень потенциала на прямом выходе триггера 12 открывает ключи 10 и 13 и включает соответствующий транспарант в сигнальном табло 15, сигнализирующий о выходе из поля допуска i-го параметра.

Значение i-ro параметра с выхода соответствующего .блока 2 нормализации через открытый ключ 13 поступает на соответствующий вход блока 14, представляющего собой стрелочный прибор с диодными цепями развязки.

С выхода i-го блока.4 вычитания значения )h z;(поступает также на вход нуль-органа 5, выполненного на компараторе. При проведении регулировки значение jЬ z;j уменьшается.

В момент, ког а 6 z;) = О, т.е. при завершении регулировки (реально, когда jdz, ) = U< > где U — поо пор

por чувствительности нуль-органа, обычно 10 „ Ф О, изменяется состояние выхода нуль-органа 5. Дифференцирование этого перепада дифференцирующим элементом 8 позволяет получить на выходе открытого второго ключа 10 импульс окончания регулировки, который переводит в исход ное (нулевое) состояние i-и триггер

12, в результате чего выключается

1164 транспарант в сигнальном табло. Устройство переходит в исходное состояние. При выходе из поля допуска какого-либо другого параметра ОК все

Ф указанные процессы повторяются.

Блок 1 работает следующим образом.

Наибольшее из всех подводимых по входам 16 напряжений, проходя через свой диод 19 и будучи прило- 1б женным к катодам остальных диодов

19, все их одновременно закроет, и, .пройдя через операционный усилитель 21 и инвертор 22, будет приложено в качестве опорного к первым входам пороговых элементов .24, выполненных на компараторах. Через открытые в исходном состоянии потенциалом с выхода логического элемента 9 И ключи 18, элементы 23 20 задержки, представляющие собой

LC-цепи, напряжения с выходов всех блоков 7 определения относительного отклонения поступают на вторые вхо— ды пороговых элементов 24. Здесь g5 задержка напряжений необходима. для компенсации, во-первых, времени задержки максимального сигнала в элементах 20, 21 и 22, и,во-вторых, времени установления им порога в пороговых элементах 24. В результа738 8 те этого изменится выходное состоя ние только того порогового элемента

24, значения напряжений на входах которого совпадают по величине, Из; менение выходного состояния порогового элемента 24 дифференцируется дифференцирукнцим элементом 25, в результате чего на выходе 26 котоУ рый соответствует каналу с максимальным отклонением параметра, появляется импульс, переводящий соответствующий триггер 12 в единичное состояние.

Таким образом, предлагаемое устройство в сравнении с прототипом повышает достоверность контроля и расширяет его функциональные возможности, а в сравнении с базовым объектом в качестве которого взята машина централизованного контроля

tl 11

Сокол, обеспечивает более высокое быстродействие при реакции на наиболее отклонившийся от поля допуска параметр ОК за счет обеспечения его количественного анализа, а также повышает достоверность контроля за счет отбора для количественного анализа параметра с максимальным отно- . сительным отклонением от поля допуска.

1164738

1164738

Составитель Н. Горбунова

Редактор Л. Авраменко ТехрецМ.Гергель Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4189/47 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4