Устройство для контроля технологического процесса
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано как анализатор цикличес-: ких непрерьшных процессов. Цель изрбретения - повышение полноты контроля - достигается введением двух элементов ИЛИ, ключа, шифратора, элемента сравнения, первого и второго анализаторов сигналов. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (N3 4 SS 05
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (дд 4 6 06 F 15/46
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3772876/24-24 (22) 16.07.84 (46) 30.06.86. Бюл.Р 24 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А.А.Горохов (53) 681.325(088.8) (56) Патент Франции У 2246875, кл. G 06 F 15/46, опублик 1971.
Патент Японии В 1629, кл. G 06 F 15/46, опублик. 1979.
„„SU L22I2Я2 А1 (54) УСТРОЙСТВО @JIB КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА (57)Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано как анализатор цикличес-. ких непрерывных процессов. Цель изобретения — повышение полноты контроля — достигается введением двух элементов ИЛИ, ключа, шифратора, элемента сравнения, первого и второго анализаторов сигналов. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.
12
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для анализа управляемых циклически повторяемых непрерывных процессов, преимущественно на железнодорожном транспорте, для опе ративного контроля качества соблюдения заданных режимов управления локомотивов на перегоне.
Цель изобретения — повышение пол— ноты контроля.:
На фиг.1 изображена схема. устройства; на фиг.2 — кривые, описывающие контролируемый технологический про— цесс.
Устройство содержит первый блок 1 памяти, шифратор 2, элемент 3 сравнения, второй элемент ИЛИ 4, ключ 5, сумматор 6, первый элемент ИЛИ 7, первый 8 и второй 9 индикаторы, пер— вый 10 и второй 11 анализаторы сиг— налов, элемент, И 12, умножитель 13, делитель 14, вычитатель 15, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 16, второй блок 17 памяти, третий индикатор 18, пороговый элемент 19, формирователь 20, элемент 21 запрета, сигнализатор 22.
Особенностью внешнего соединения двух анализаторов является перекрестная связь: второй вход порогового элемента 19 служит первым информационным входом анализатора и подключен к второму информационному выходу друг гого анализатора, соединенному с выходом его делителя 14. Второй управляюший вход анализатора соединен с управляющим входом элемента 21. Функциональный вход ЛЦП является третьим информационным входом анализатора.
Устройство позволяет представить процесс тремя параметрами, например получение тепловой энергии (давление и температура) при заданных колебаниях за сутки или перемещение транспорта и сырья (скорость и расход энергии) на отрезке пути разного профиля.
Один параметр соответствует, напр.мер, показателю затрат на процесс (A), а другой связан каким-либо образом с его результатом (Б).
Эти режимные параметры могут иметь в общем случае как возрастающую функщпо, так и колебательную.
Третий параметр продолжительности процесса представлен всегда накапливающимися (возрастающими) значениями.
41262 2
Каждый из двух режимных параметров можно представить в виде функции, зависимой от общего для них параметра— продолжительности процесса. Эти функции могут быть рассчитаны заранее или замерены экспериментально при проведении опытных процессов. Из каждой функции делением продолжительности процесса на части с любой плот1Î постыл и произвольным или равным шагом или по установленным этапам и стадиям выбирают уровни значений. Пара значений разных функций в таком случае определяет ситуацию процесса.
15 . Значения параметров, в виде кодов, соблюдая последовательность, заносятся на соответствующие носители в блоки 17 памяти режимных значений.
Ка><дому иэ контрольных этапов наз2О начае".ся код с учетом масштаба, выбранногo для полного цикла продолжительности процесса, которые вносятся в блок 1 памяти.
Работа анализатора начинается пос25 ле нажатия ключа 5; подключенного к потенциальной шине. Импульс запуска вкл|очает ЛЦП 16. Кроме того, он смещает носители во всех блоках 17 памя ти на один шаг. В вычитатель 15 посЗд тупают нулевые значения вычитаемых, так как носители специально смещены па запоздавшие.
На индикаторе 8 индицируется код первого этапа контроля, например отчет времени или пути, выбранный из блока 1 памяти.
Далее информация о ходе процесса в ниде регулярных импульсов.(через минуту или километр) поступает через элемент ИЛИ 7 в сумматор 6. Отсюда значения сумм передаются в шифратор 2.
Закодированные суммы вьiводятся из шифратора посредством очередного им.пульса на входе сумматора. Передача накаплИвающихся сумм продолжается до тех пор, пока очередной код не окажется равным коду переданному из бло. ка 1 памяти. Индикаторы 8 и 9 в э.. о".. случае показывают одинаковые зна ения, и на выходе элемента 3 возникает импульс управления, передаваемый через элемент ИЛИ 4 аналогично импульсу Запуск". Этот импульс в дальнейшем обеспечивает автоматическую синхронность действия блоков анализаторов с учетом темпа протекания
55 процесса.
Импульс, соответствующий первому контро.чъному этапу, сдвигает носители
1241262
55 рамм. на очередной кадр. Блок 1 памяти обеспечивает при этом вывод кода второго этапа, а блоки 17 памяти анализаторов подают на делители 14 и вычитатели 15 значения делителей (А„., Б„) и вычитаемых. Эта же команда обеспечивает отсчет значений в обоих АЦП
16 и передачу их на входы делимых и уменьшаемых (А, Б ).
Равенство двух значений: иэ памяти и измеренного указывает на соотЭ ветстние текущего режима заданному и отмечается единичным сигналом частного. Частное может быть при отклонении от режима больше или меньше единицы.
Эти значения частных в дискретной форме поступают на пороговые элемента
19, определяющие приоритет.
Оценка приоритета при отклонении частных в обе стороны от единичного значения состоит в том, что одно из .них, допустим большое, подано на ! функциональный вход одного порогового элемента и на вход установки другого.
При этом малое значение оказывается уставкой в первом элементе и одновре-менно подано на функциональный вход другого.
Тогда в первом элементе отмечено превышение сигнала над уставкой, а в другом — уровень уставки не преодолен. Превышение передается через формирователь 20, элемент И 21 запрета на сигнализатор 22.
Сигнализаторы, преимущественно разной информативной природы (звуковой и световой), позволяют получить основную информацию о качестве исполнения режимов или о браке. Выяснение конкретного параметра, требующего оперативного вмешательства при браке, и направления его измерения производится вычитателями 15 и индикаторами 18, в частности знаковыми их разрядами.
Так,. если уменьшаемое; фактически измеренйое и поступившее из АЦП 16, меньше, чем заданное вычитаемое и поступившее из умножителя 13 и блока
17 памяти, то будет определен знак "— ".
В таблице представлены характерные режимы в виде сопоставления величин параметров в .каналах А и Б.
В таблице индексы "п" при символах указывают на значения, хранимые в памяти, а индексы "ф" соответствуют фактически измеренным.
35,Малыми символами обозначены эначе ния разности по отдельным анализаторам. Знак "-" указывает, что текушие .значения ниже заданных, и их надо увеличить. Знак "+" указывает„ на необходимость снижения текущих параметров по конкретному параметру.
Из таблицы видно, что пять сочетаний соответствуют качеству, а пять — браку. Три сочетания не сигнализируются: один из них при точном соответствии заданному режиму (N - 11) и два особых (М - 12 и 13). Они отличаются совпадением одинаковых знаков: два "+" и два "-". Знаковые совпадения, кроме того, характерны для КФ 47. В этих случаях сочетание пары "+" всегда допустимо и не требует экстренного вмешательства и наоборот.
Заранее подготовленная и внесенная в память информация фактически является жесткой программой процесса.
Однако сезонные или случайные изменения отклоняют процесс от нормального. В э том случае анализ по неизменной программе оказался бы неосуществимым несмотря на весь опыт и настойчивость оператора. Некоторые изменения программы в пределах заранее установленного допуска осуществляются введением коррекции посредством умножителя 13.
Второй сомножитель вводится оператором и обычно не превышает единицы с десятичными знаками. Так, в теплые периоды параметр затрат (А„)может быть несколько занижен, а значения результата (Б ) либо сохранены, либо завышены. !
Особый случай работы анализатора связан с параметром продолжительности, который предусмотрено корректировать. Если ключ 5 сблокирован с датчиком начала процесса, то сбой программ анализатора почти исключен. При обособленном ручном запуске возможны субъективные ошибки оператора.
Эти ошибки ритма анализатора можно исправить, ориентируясь на три-пять специально предусмотренных, особенно в начале, контрольных этапов.
Для них таблично указываются значения, которые должны быть выведены из блоков памяти. Возникновения отличий требует подстройка.
Умножитель 13 и блок 1 памяти полезны для получения достоверного анализа и обеспечивают "гибкость" прог5 12 12á2
В случае точного соблюдения режима или равного отношения отклонений от пороговых уровней выполнена защита против одновременной подачи сигналов-.
Так, при одновременном превышении ,над уровнями порогов, сигналы на выходах обоих формирователей 20 попадают на элемент И 12 и вырабатывают запрещающий-сигнал на элементы 21 запрета. Таким образом, сигнализаторы отключаются.
Рассмотренная схема показывает, что информация анализируется одновременно по всем контролируемым режим-1 ным параметрам. Работа анализаторов синхронизируется по очередным ситуациям посредством сигнала, вырабатываемого путем контроля параметра продолжительности процесса. 20
Синхронизация измерений и вывода предварительных данных из памяти предназначены для получения комплекса информации по каждой последователь- 25
\ ной ситуации. Разнобой в измерениях и в работе каналов исключен, что гарантирует получение информации с достаточной достоверностью и полнотой, соответствующей единственной ситуации ЗО и дает точные характеристики каждого режима. формула изобретения дг
1. Устройство для контроля технологического процесса, содержащее элемент И, первый блок памяти, первый и второй индикаторы, сумматор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения полноты контроля, в него введены первый и второй элементы ИЛИ, ключ, шифратор, элемент сравнения, первый и второй анализаторы сигналов, входы первого элемента ИЛИ являются первым информационным и управляющим входами устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом сумматора и с управляющим входом шифратора, информационный вход которого соединен с выходом сумматора„ а выход - с входом первого индикатора и с первым входом блока сравнения, второй вход которого и вход второго индикатора подключены к выходу первого блока памяти, а выход — к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого через ключ подсоединен к шине устройства, а выход — к первым управляющим входам первого и второго
;анализаторов сигналов и к входу первого блока памяти, первые информационные выходы первого и второго анализаторов сигналов соединены с соответствующими входами элемента И, выход которого подключен к вторым управляющим входам анализаторов сигналов, второй информационный выход первого анализатора сигналов соединен с первым информа— ционным входом второго анализатора сигналов, второй информационный выход которого подключен к первому информационному входу второго анализатора сигналов, вторые и третьи информационные входы .зервого и второго анализаторов сигналов являются вторым, третьим, четвертым и пятым информационными входами устройства соответственно.
2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждый анализатор сигналов содержит умножитель, второй блок памяти, вычитатель, аналого-цифровой преобразователь, третий индикатор, делитель, пороговый элемент, формирователь сигналов, элемент запрета и сигнализатор, первый вход умножителя и информационный вход аналого-цифрового преобразователя являются вторым и третьим информационными входами сигнализатора, второй вход умножителя соединен с выходом второго блока памяти, вход которого и управляющий вход аналого-цифрового преобразователя являются первым управляющим входом анализатора, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом уменьшаемого вычитателя и входом делимого дел:.-теля„входы вычитаемого и делителя подклю:сны к выходу умножителя, вьгход которого под— соединен к первому входу порогового элемента, и являются вторым информационным выходом анализатора, второй вход порогового элемента является первым информационным входом анализа".гора, а выход через формирователь си, нала подключен к первому входу элемента запрета и является первым информационным выходом анализатора, второй вход элемента запрета является вторьм управляющим входом анализатора, а выход подсоединен к входу сигнализатора.
1241262
Количество № п/п
А Б
О +
Б6
Отклонения
О допустимы
4.
О сsyj
<Б
+ +
Исправить
Допустимо
> Б
0
> Б
0
+ 0
0 О
12.
О псАр, Б, а=6
А Ä ) А,р, Б„ а=6 с Б,.
+ + допустимо
13, О
>Б
Исправить
Соотношение параметров
2 "п А Бп<Б и
3. A„ A Б,= Бф а <б
