Устройство для контроля исправности исполнительного органа

 

Изобретение относится к автоматическоку контролю и может быть использовано ДЛЯ диагностики наполнительных органов, например в пневмои гидротехнике. Цель изобретения - упрощение процесса диагностирования неисправностей в каналах управления исполнительными органами. Устройство содержит блок 1 клапанов, блок 2 датчиков , блок 3 сравнения, блок 4 электромеханическ 1х преобразователей, блок (Л с со 00со со 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1318993

Ai (gg 4 С 05 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ф

>

1 (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4016687/24-24 (22) 28. 01. 86 (46) 23.06.87. Бюл. N 23 (72) В.Я.Погорелов, (53) 621.396(088.8) (56) Залманзон Л.А. Микропроцессоры и управление потоками жидкостей и газов. N. Наука, 1984, с. 128, рис. 5.2,б.

Авторское свидетельство СССР к 954954, кл. G 05 D 7/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА (57) Изобретение относится к автоматическому контролю и может быть использовано для диагностики наполнительных органов, например в пневмои гидротехнике. Цель изобретения упрощение процесса диагностирования неисправностей в каналах управления исполнительными органами. Устройство содержит блок 1 клапанов, блок 2 датчиков, блок 3 сравнения, блок 4 электромеханических преобразователей, блок

1318993

5 усилителей, блок 6 развертки кода, задатчик 7 сигналов. Блок 6 содержит набор соединенных регулярными связями одинаковых каналов, каждый из которых соответствует одному разряду кода и включает элемент ИЛИ 8, триггер 9 и элемент И 10, Устройство снабжено контрольными входом и выходами. Сечения проходных отверстий клапанов пропорциональны значениям р-кода Фибоначчи, что обеспечивает резервирование каждого клапана со степенью ниже двукратной. Устройство позволяет упростить процесс диагностирования каналов управления клапанами и дает возможность развертывать разряд кода, соответствующий неисправному клапану, в два младших разряда без изменения суммарного расхода. 2 э.п. ф-лы.

1 ил, 1 табл. при 1а0 при 1=0

0

I р(1-1)+ р (1-р-1) при 1 0, (1) где р - заданное натуральное число;

1 — номер разрядного двоичного р-кода Фибоначчи; (1) — вес разряда р-кода Фибоначчи.

Р

Под р-кодом Фибоначчи натурального числа понимается его представление в виде

30 л. 1= X. a V (1) (2)

=o где а — двоичная цифра — значение

1 кода в 1 — м разряде; и — число дв.оичных разрядов р-кода Фибоначчи.

Рекуррентная формула (2) порождает при различных р следующие ряды чисел.

Изобретение относится к области автоматического контроля и может быть использовано для диагностики исполнительных органов, в частности клапанов управления расходом жидкости или газа. 5

Целью изобретения является упрощение процесса диагностирования неисправностей клапанов и каналов управления ими.

Сечения проходных отверстий клапа- 10 нов выбираются пропорционально весам известного двоичного р — хода Фибоначчи, а управляющий код., подаваемый на устройство развертки кода, является дво. ичным р-кодом Фибоначчи, веса разря- f5 дов которого задаются следующей реккурентной формулой:

Зависимость ц(1) от р представлена s таблице, P 1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89

2 1 1 1 2 3 4 6 9 13 1928

3 1 1 1 1 2 3 4 5 7 10 14

1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 клапанов и блок 2 датчика положения клапанов, блок 3 сравнения, блок 4 электромеханических преобразователей, блок 5 усилителей, блок 6 развертки, задатчик 7 сигналов, элементы ИЛИ 8, триггеры 9, элементы И 10, входы 11 блока 6, число которых равно числу разрядов кода, выходы 12 блока 6 развертки, контрольный вход 13 блока 6 развертки, единичный выход 14 триггера 9, единичный вход 15 триггера, нулевой выход 16 триггера 9.

На чертеже представлена структурная схема блока развертки, соответствующая значению параметра кода

Фибоначчи р=1 и числу разрядов кода

1=8. В общем случае (для любых значений р и 1) блок развертки содер3 . 131899 жит 1 однотипных клапанов, каждый

1-й из которых предназначен для развертки единицы (1-1)-ro и (1-р-1)-ro разрядов согласно соотношению (1) °

Работа устройства характеризуется тремя режимами.

1. Режим номинального функционирования.

Управляющий код, подлежащий отра- Ip ботке, подается на входы 11 блока 6 развертки кода. При этом элементы

ИЛИ 8 и единичные входы 15 триггера 9, соответствующие каналам, на которые подана "1", переводятся в единичное состояние, и с выхода 14 триггеров 9 управляющий код подается на входы блока усилителей, при этом блок 4 электромеханических преобразователей преобразует электрическую 20 энергию в поступательное движение приводом блока 1 клапанов.

С выходов блока 2 датчиков положения клапанов сигналы поступают на первую группу входов блока 3 сравне- 25 ния, на вторую группу входов которого поступают сигналы с выходов блока 6 развертки. Если все клапаны работоспособны, то на всех выходах блока 3 сравнения установится нуле- 30 . вой уровень логического сигнала. Сигналы с выходов блока сравнения являются сигналами исправности клапанов °

Величина выходного потока определяется суммой потоков, образованных клапанами открытых пропускных сечений. Если управляющий код приведен к нормальной форме, то все "1" кода разделены не менее, чем р нулями.

Это свойство позволяет выполнить 40 контроль цепи от управляющей IIBM до блока клапанов.

2. Режим контроля и диагностики.

На регулятор расхода подается код, 11 Il соответствующий значению веса стар- 15 шего разряда. Пусть, например, на входы 11 блока 6 подан код, соответвующий 21-й единице расхода, т.е.

Разряд 7 6 5 4 3 2 1 О

Код 1 О О О О О О 050

"Вес" рВ3 рядов кода

Фибоначчи 21 13 8 5 3 2 1 1

В режиме контроля и диагностики на контрольный вход 13 подается сигнал развертки кода, представляющий собой, короткий импульс, длительность которого равна длительности переходного процесса в элементах И 10, Этот им3 4 пульс подводят к появлению единичного сигнала на выходе элемента И 10 канала старшего седьмого разряда, в котором записана "1" кода 1000000, что приводит к перебросу триггера 9 канала старшего разряда в нулевое состояние, а через элемент ИЛИ 8 каналов двух предыдущих разрядов, это приводит к перебору в этих каналах триггеров 9.в единичное состояние:

Разряд 7 6 5 4 3 2 i О

Исходный код 1 О О О О О О О

Развернутый код О 1 1,О О О О О

Если клапаны срабатывают должным образом, то на выходах блока сравнения устанавливается логической "О" (т.е. сигнал о том, что сработали те

11 11 клапаны, на которые подан сигнал 1 с блока развертки). В результате развертки кода IIQ окончании переходных процессов расход будет таким же, как и до развертки кода, поскольку исходный код (1 О О О О О О О) соответствует 21-ой единице расхода, развернутый код (О 1 1 О О О 0 О) 13+8=21.

В первом такте операции контроля и диагностики на первом, третьем и четвертом входах элемента И 10 пятого разряда блока развертки появляются разрешающие потенциалы: после поступления на вход 13 второго импульса с выхода блока 6 на вход блока 5 усилителей подается код."

Разряд 7 6 5 4 3 2 1 О

Исходный код О 1 1 О О О О О

Развернутый код О 1 О 1 1 О О О г 13+5+3=21

После подачи третьего импульса на вход 13 с блока 6 на вход блока усилителей подается код:

Разряд 7 6 5 4 3 2 1 О

Исходный код О 1 О 1 1 О О О

Развернутый код О 1 О 1 О 1 1 О

" 13+5+2+1=21

При этом после каждого импульса контроля на выходах блока 3 появляются сигналы состояния (" Исправен", "Неисправен" ) соответствующих клапанов и блоков 4 и 5.

В процессе развертки кода, соответствующего старшему разряду, по5 131899 следовательно изменяют состояние "0" на "1", затем "1" на "0" усилители блока 5, электромеханические преобразователи блока 4 и клапаны 1 всех разрядов. Отсутствие сигнала "Неисправен" на выходах блока 3 сравнения на всех тактах операции контроля является признаком исправности блоков 1, 4 и 5. Место неисправности локализуется с точностью 19 до одного разряда.

3. Режим аварийного функционирования.

При обнаружении неисправного разряда существет принципиальная возмож- 15 ность в режиме отработки требуемых кодов производить его развертку в два младших разряда, так что суммарный расход остается без изменения.

20 изобретения

Формула

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что исполнительный орган выполнен в виде блока клапанов.

Составитель В.Воронков

Редактор А.Ворович Техред M.Õoäàíè÷ Корректор Л.Патай

Заказ 2509/41 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1. Устройство для контроля исправности исполнительного органа, содержащее задатчик сигналов, блок датчи- 25 ков и блок сравнения, первая группа входов которого соединена с группой выходов блока датчиков, входы которого подключены к входам устройства, служащим для подключения контролируе- 3р мого исполнительного органа, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения процесса контроля, в устройство введен блок развертки кода, информационные входы которого соеди- 35 иены с выходами задатчика сигналов, а выходы — с выходами устройства, служащими для подключения контролируемого исполнительного органа и с вто3 6 рой группой входов блока сравнения, причем контрольный вход блока развертки кода является контрольным входом устройства, а группа выходов блока сравнения является группой контрольных выходов устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а to nt e е с я тем, что блок развертки коДа содержит 1 каналов, каждый из которых состоит из элемента И, триггера и элемента ИЛИ, первый вход которого является входом блока, второй вход элемента ИЛИ каждого и-го (где n= 1,...,1) канала, кроме первого и 1-ro соединен с выходом элемента И (n+1)-го канала, третий вход элемента ИЛИ каждого и-го канала, кроме

1-ro и (1-1)-ro, подключен к выходу элемента И (и+2)-го канала, выход элемента ИЛИ и-го канала соединен с установочным входом триггера n-ro канала, единичный вход которого подключен к первому входу элемента И и-ro канала и является и-м выходом блока,, вторые входы элементов И всех каналов, кроме первого и второго являются контрольным входом блока, третий вход элемента И каждого п-го канала, кроме первого и второго соединен с нулевым выходом триггера (и-1)—

ro канала, а четвертый вход элемента И каждого п-го канала, кроме первого и второго подключен к нулевому выходу триггера (n-2) — ro канала.