Система для сбора и передачи информации

 

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при построении многоточечных информационно-измерительных систем, в том числе телеизмерительных, предназначенных для контроля технологических процессов, выполнения научных исследований, испытания различного оборудования. Целью изобретения является уменьшение времени поиска параметров , вьшедших из зоны допуска, т.е. повьшение быстродействия системы , что достигается поиском аварийных параметров по оптимальным программам контроля, учитывающих вероятные характеристики измеряемых параметров . Повышение быстродействия системы позволит повысить качество продукции за счет более быстрой ликвидации неисправностей, отклонений технологического процесса от нормы, с S аварийных состояний. При испытаниях (Л система позволит повысить точность определения показателей надежности испытуемых изделий, за счет более точного определения моментов времени возникновения отказов. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (я) 4 С 08 С 19 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ1=.НИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3894883/24-24 (22) 07.05,85 (46) 23.11,86. Бюл. Р 43 (71) Куйбьппевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический игститут им. В.В. Куйбышева (72) Н,Н. Хрисанов (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1053129, кл. G 08 С 19/28, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1211786, кл. G 08 С 19/28, 1985. (54) СИСТЕМА ДЛЯ СБОРА И ПЕРЕДАЧИ

ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при построении многоточечных

-информационно-измерительных систем, в том числе телеизмерительных, предназначенных для контроля технологиÄÄSUÄÄ 1272346 А 1 ческих процессов, выполнения научных исследований, испытания различного оборудования. Целью изобретения является уменьшение времени поиска параметров, вышедших из зоны допуска, т.е. повышение быстродействия системы, что достигается поиском аварийных параметров по оптимальным программам контроля, учитывающих вероятные характеристики измеряемых параметров. Повьппение быстродействия системы позволит повысить качество продукции за счет более быстрой ликвидации неисправностей, отклонений технологического процесса от нормы, аварийных состояний. При испытаниях система позволит повысить точность определения показателей надежности испытуемых изделий, за счет более точного определения моментов времени возникновения отказов. 4 ил.

4 1272346

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в многоканальных информационно-измерительных системах.

Цель изобретения — повышение быстродействия системы за счет оптимизации процедуры поиска параметров, вышедших за пределы допуска.

На фиг.1 приведена функциональная схема системы, на фиг.2 — функциональные схемы второго дешифратора, третьего счетчика и блока коммутации, на фиг.3 — пример реализации второго дешифратора, третьего счетчика и бло ка коммутации, на фиг.4 — часть функциональной схемы системы при использовании индивйдуальной для каж дого информационного канала программы поиска неисправностей.

Система (фиг,1) содержит информационные каналы 1, в состав которых входят датчики 2, блок 3 ключей, нормализаторы первой 4 и второй 5 группы, блок 6 вьделения максимального сигнала, блок 7 вьделения минимального сигнала, система также содержит коммутатор 8, аналого †цифровой,преобразователь 9, первый 10 и второй 11 компараторы, первый 12 и второй 13 элементы ИЛИ, элемент

НЕ 14 триггер 15, первый 16, второй

17 и третий 18 элементы И, группы

19 элементов И, содержащие элементы

И 20, первый 21 и второй 22 счетчики, первый 23 и второй 24 дешифраторы третий счетчик 25, блок 26 коммутации, блок 27 задания установок и генератор 28.

Второй дешифратор 24 (фиг.2) содержит элементы ИЛИ 29, третий счетчик (фиг.2) содержит триггера 30, первые 31 и вторые 32 элементы И и элементы ИЛИ 33. !

Второй дешифратор (фиг. 3) выполнен на элементах И-НЕ 34, И-НЕ 36-38.

Блок коммутации (фиг.3) выполнен в виде совокупности перемычек между входами и выходами блока.

При использовании программы поиска неисправностей отдельно по каждому каналу система дополнительно содержит (фиг.4) четвертые элементы

И 39, третий элемент И 40, четвертые элементы ИЛИ 41, Система работает следующим обра5

30 ,35

55 нал 1 с его первого (прямого) выхода поступает на второй вход второго элемента И 17. С запуском генератора 28 тактовых импульсов, первый импульс с его выхода через элемент

И 17 поступает на вход второго счетчика 22, что приводит к возбуждению первого выхода первого дешифратора

23, следовательно, производится подключение блоков б вьделения макси-. мального и минимального 7 сигналов первого информационного канала 1 через коммутатор 8 к входам соответственно первого 10 и второго 11 компараторов. Третий счетчик 25 находится в исходном состоянии, следовательно, на всех выходах второго дешифратора 24 устанавливаются сигналы, соответствующие логической единице, Через первую группу элементов И 19, на первые входы которых подан сигнал "1" с первого выхода дешифратора

23, код с выхода дешифратора 24 поступает на управляющие входы блока 3 ключей первого информационного канала 1, что приводит к подключению всех датчиков этого канала к входам соответствующих нормализаторов 4 и 5, После нормализации блоками 4 и 5 сигналов с датчиков соответственно по верхнему и нижнему допуску, блоками вьделения максимального 6 и минимального 7 сигналов производится вьделение сигналов, имеющих соответственно наибольшее и наименьшее значения, Эти сигналы сравниваются с напряжением U, компараторами 10 и 11. В том случае, если в данной группе параметров отсутствуют вышедшие за пределы верхнего или нижнего допуска, на выходе элемента ИЛИ 12 будет уровень, соответствующий логическому нулю, следовательно, состояние триггера 15 не изменится. На счетчик 22 с генератора 28 поступит второй импульс и с помощью дешифратора 23 к входам компараторов 10 и 11 будут подключены выходы блоков 6 и 7 второго информационного канала 1, в котором также произойдет подключение всех датчиков 2 к входам соответствующих нормализаторов 4 и 5, т.е. будет произведен анализ состояния параметров, измеряемых вторым информационным каналом и т.д. зом

Триггер 15 первоначально устанавливается в единичное состояние и сигВ том случае, если сигнал на выходе какого-либо датчика 2 первого информационного канала 1 имеющий

1272346 4 после нормализации максимальное или минимальное значение по сравнению с сигналами с других датчиков, т.е. сигнал с этого датчика выделен блоком 6 или 7, соответственно больше или меньше напряжения Б, подаваемого на первые входы компараторов 10 и 11, то сработают один из компараторов 10 или 11, элемент ИЛИ 12, элемент НЕ 14 и на информационном !О входе триггера 15 установится сигнал

"0!!. Под воздействием заднего фронта импульса, поступающего с выхода второго элемента И 17 триггер 15 будет переведен в нулевое состояние. На 15 первом (прямом) выходе триггера 15 установится уровень, соответствующий логическому нулю, который запретит дальнейшее прохождение импульсов с генератора 28 через элемент И 17 на вход второго счетчика 22. В то же время сигнал, соответствующий логической единице, с второго (инверсного) выхода триггера 15 поступит на второй вход третьего элемента 25

И 18. Импульсы с генератора 28 будут поступать через элемент И 18 на первый вход счетчика 25, и таким образом будет осуществляться поиск параметров, вышедших из зоны допуска, в данном информационном канале в соответствии с оптимальной программой контроля, которая задается установкой соответствующих перемычек на коммутационном поле блока 26 коммутации.

Выполнение программы контроля осуществляется следующим образом. В исходном состоянии триггер 35 (Т1) находится в единичном состоянии, при этом на выходе дешифратора 24 устанавливается код. 1111, соответствующий многоэлементной проверке, При положительном исходе этой проверки (аварийных параметров не обнаружено, 45 сигнал на выходе элемента НЕ 14 соответствует логической единице) сработают элемент И-НЕ 37, к одному из входов которого подключен прямой выход триггера 35 (T1) и элемент 38

И-НЕ, выход которого подключен к информационному входу триггера 35 (Т1). т.е, состояние счетчика не изменится. При отрицательном исходе проверки (будет î" íàðóæåí выход за пределы 5 допуска, сигнал на входе элемента

НЕ 14 будет соответствовать логической единице) сработают элемент

36 И-НЕ, к одному из входов которого подключен прямой выход триггера 35 (Т1), и элемент 38 И-HE выход которого подключен к информационному входу триггера 35 (Т2), т.е. на его

l! !!

D-входе установится сигнал 1

С приходом импульса синхронизации на первый вход счетчика 25 триггер

35 (T1) будет переведен в нулевое состояние,а триггер 35 (Т2) — в единичное (состояние остальных триггеров не изменится). При этом на выходе дешифратора 24 установится код

1100, соответствующий многоэлементной проверке. При положительном исходе этой проверки, с приходом импульса синхронизации, триггер 35 (Т2) будет переведен в нулевое состояние, а триггер 35 (Т6) — в единичное, т.е. на выходе дешифратора

24 установится код 0010, соответствующий одноэлементной проверке и т.д. По окончании программы контроля, т.е. определения состояния всех параметров, счетчик 25 будет переведен и в исходное состояние, т.е. в единичном состоянии будет находиться триггер 35 (Т1).

Очевидно, устанавливая соответствующие перемычки на коммутационном поле блока 26 коммутации, можно реализовать любую программу контроля, Оптимальная программа контроля может быть построена с помощью известных методов теории автоматического контроля.

Если в процессе поиска аварийных параметров будут применяться одноэлементные проверки, т.е. в информационном канале будет подключен только один датчик, на одном из четвертых

В выходов счетчика 25 появится сигнал "1", который приведет к срабатыванию второго элемента ИЛИ 13.

Если сигнал с этого датчика превысит верхний или нижний допуск, сработают один из компараторов 10 или

11,. элемент ИЛИ 12 и элемент И 16 и будет осуществлен запуск АЦП 9 и нормализованное значение сигнала с датчика будет преобразовано в цифровой код.

На выход системы поступит номер информационного канала, в котором обнаружен параметр, вышедший из зоны допУска (ему соответствует код на выходе счетчика 22), номер датчика в данном информационном канале, S 127234 сигнал на выходе которого вышел из зоны допуска (ему соответствует единичный позиционный код с четвертых выходов счетчика 25), сигналы о пре- вышении верхнего или нижнего допуска соответственно с выходов компараторов 10 и 11, стробирующий сигнал с выхода первого элемента И 16, а также число тактовых импульсов, посту- пивших на счетчик 21 с начала опро-. са, т.е. момент обнаружения выхода данного параметра из зоны допуска.

По окончании поиска аварийных параметров в первом информационном канале, на первом выходе третьего 15 счетчика 25 появится импульс по переднему фронту которого триггер 15 будет переведен в единичное состояние, и импульс с генератора 28 поступит на вход счетчика 22, т.е. бу- 20 дет осуществляться анализ состояния параметров в следующем информационном канале и т.д.

Предполагалось, что поиск аварийных параметров во всех информацион- 25 ных каналах осуществлялся по одной программе, заложенной в блоке коммутации 26, т,е. в каждом информационном канале имеется одинаковое количество датчиков и их вероятностные характеристики идентичны.

В том случае, если эти условия не соблюдаются и поиск аварийных параметров в каждом информационном канале должен осуществляться в соответствии с индивидуальной программой контроля, система (фиг,1).должна иметь структуру, показанную на фиг.4, которая отличается тем, что введены четвертые элементы И 39, третий элемент ИЛИ 40, четвертые элементы И

ИЛИ 41, а также вторые дешифраторы

24, счетчики 25, и блоки 26 коммутации по числу информационных каналов.

Работа системы в этом случае отличается,тем, что при поиске аварийных параметров импульсы с генератора

28 поступают через соответствующий третий элемент И 18, третий вход которого подключен к соответствующему выходу первого дешифратора 23, на тот счетчик 25, с помощью которого осуществляется поиск параметров, вышедших из зоны допуска, в данном информационном. канале. Программа контроля задается блоком 26 коммутации, подключенным к счетчику 25.

При проведении одноэлементных прове6 Ь рок сигналы с вторых выходов каждого сдвигающего счетчика 25 поступают на входы элемента ИЛИ 13. Единичный позиционный код номера датчика, сигнал на выход которого вышел за пределы допуска, формируется на выходе элементов ИЛИ 41. По окончании поиска аварийных параметров в каком-либо информационном канале 1 сигнал "1" с третьего выхода соответствующего счетчика 25 через соответствующий элемент И 39 и элемент ИЛИ 40 поступает на второй управляющий вход триггера 15, переводя его в единичное состояние. В остальном работа системы с блоком программного управления (фиг.4) не отличается от работы системы, структура которой приведена на фиг.1.

Таким образом, системой производится поиск аварийных параметров в отдельных информационных каналах по оптимальным программам контроля.

При использовании системы, структура которой приведена на фиг.1, программа контроля идентична для всех информационных каналов. При использовании системы с блоком программного управления, структура которого приведена на фиг.4, поиск аварийных параметров в каждом информационном канале осуществляется по индивидуальным программам контроля.

Применение оптимальных программ контроля позволяет повысить скорость обнаружения аварийного состояния . объекта, т.е. повысить быстродействие системы.

Формула и з обретения

Система для сбора и передачи информации, содержащая коммутатор, первый выход которого соединен с объединенными первыми входами первого компаратора и аналого-цифрового преобразователя, второй выход коммутатора соединен с первым входом второго компаратора, вторые входы первого,и второго компараторов объединены и подключены к источнику постоянного напряжения, выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входом первого элемента ИЛИ и. являются первыми выходами системы, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым

1272346 входом аналого-цифрового преобразователя и является вторым выходом системы, триггер, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов И, генератор, выход которого соединен с объединенными вторыми входами второго и третьего элементов И и входом первого счетчика, выход второго элемента И щ соединен с входом второго счетчика, и первым входом триггера, выходы второго счетчика соединены с соответствующими входами первого дешифратора, выход которого соединен с уп- 5 равляющими входами коммутатора, второй элемент ИЛИ, элемент HE и в каждом информационном канале датчики, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами блока ключей, gp выходы которого соединены с первыми входами соответствующих нормализаторов первой и второй группы, вторые входы которых объединены и подключены к выходу блока задания установок, 25 выходы нормализаторов первой группы соединены с соответствующими входами блока выделения максимального сигнала, выход которого соединен с соответствующим первым информационным gp входом коммутатора, выходы нормализаторов второй группы соединены.с соответствующими входами блока выде" ления минимального сигнала, выход которого соединен с соответствующим вторым информационным входом коммутатора, выход аналого-цифрового преобразователя является третьим выходом системы, выходы первого счетчика, и второго счетчика являются соответФ ственно четвертыми и пятыми выходами системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия, в нее введены второй дешифратор, третий счетчик, блок коммутации и по числу информационных каналов группы элементов И, выход третьего элемента И соединен с первым входом третьего счетчика, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом элемента HE и вторым входом третьего счетчика, выход элемента HE соединен с вторым входом триггера и третьим входом третьего счетчика, первый выход которого соединен с третьим входом триггера, вторые выходы и четвертые входы третьего счетчика подключены соответственно к соответствующим входам и выходам блока коммутации, третьи и четвертые выходы третьего счетчика соединены соответственно с первыми входами второго дешифратора и объединенными вторыми входами первого дешифратора и входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход. первого дешифратора соединен с соответственно объединенными первыми входами элементов И со-» ответствующих групп, выходы второго дешифратора соединены с соответственно объединенными вторыми входами элементов И соответствующих групп, выходы элементов И соответствующих групп соединены с соответствующими вторыми входами соответствующих блоков ключей, четвертые выходы третьего счетчика являются шестыми выходами систе— мы б

1272346

К группаи злементо5 И 19

1 !

Ь Ь Ь Ь Ь

11!

1 !1

I 1

1! 1

1!

ЬЬ ьььЬ ь

1272346

g ащпмм элемен ю3 < 9

« !

Фиг 3

Составитель В. Бородин

Техред N.Ходанич Корректор Е. Рошко, Редактор С. Патрушева

Заказ 6339/48 Тираж 515.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4