Устройство для обнаружения заданного уровня контролируемого параметра

 

Изобретение относится к устройствам автоматического контроля уровня сигнала и прогнозирования времени достижения критического уровня входного сигнала в автоматизированных системах управления технологическим процессоМо Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения слежения за уменьшением уровня входного сигнала и выделения отрицательного значения скорости изменения уровня контролируемого параметра . Цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 С 08 В 23/00

3CErf-. Л-

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ц

r !

4 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4128050/24-24 (22) 20.06.86 (46) 07.02.88. Бюл. 1(5 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад . М,К.Янгеля (72) З.В.Ивановская, Д,К.Михнов, А.10.Сергеев и A,Â.Êàíîâ (53) 654 ° 9 (088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР

1(590793, кл . G 08 В 23/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

11 1196933, кл . G 08 В 23/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЗАДАННОГО УРОВНЯ КОНТРОЛИРУЕМОГО ПАРАМЕТРА (57) Изобретение относится к устройствам автоматического контроля уровня сигнала и прогнозирования времени достижения критического уровня входного сигнала в автоматизированных системах управления технологическим процессом. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения слежения за уменьшением уровня входного сигнала и выделения отрицательного значения скорости изменения уровня контролируемого параметра. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик 1

1372349 уровня, два пороговых блока 2,3, блок 4 реверсивного счета и индикации времени, блок 5 сигнализации, аналоговый коммутатор 7, первый счетчик 8, управляемый делитель 9, формирователь 10 импульсов, введен второй счетчик 11 и тем, что блок реверсивного счета и индикации времени выполнен из генератора импульсов, блока задания интервалов, двух элементов И, элемента ЗАПРЕТ, суммирующего и вычитающего счетчиков, блока индикации, блока задания контрольного уровня, блока сравнения и триггера °

По достижении аналоговым сигналом первого порога срабать вает первый пороговый блок, который разрешает работу блока реверсивного счета и индикации времени, первого счетчика и второго порогового блока. Первый счетчик управляет аналоговым коммутаИзобретение относится к устройствам автоматического контроля уровня сигнала и прогнозирования времени достижения критического уровня входного сигнала в автоматизированных 5 системах управления технологическим процессом.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей

10 устройства путем обеспечения слежения за уменьшением уровня контролируемого параметра и выделения отрицательного значения скорости.

На фиг.! показана схема устройст15 ва, на фиг.2 — схема блока реверсивного счета и индикации времени.

Устройство содержит датчик 1 уровня, пороговые блоки 2 и 3, блок 4 реверсивного счета и индикации вре20 мени, блок 5 сигнализации, блок 6 задания уровней, аналоговый коммутатор 7, счетчик S, управляемый делитель 9, формирователь 10 импульсов и счетчик 11 (скорости).

Блок 4 реверсивного счета и индикации вр емени выполнен из генератора 12 импульсов, блока

13 задания интервалов, элемента И

14 суммирующего счетчика )5, вычи30

° тором, который изменяет пороговый уровень второго порогового блока до тех пор, пока очередное изменение уровня не приводит к срабатыванию этого порогового блока, сигнал с выхода которого изменяет направление счета в обоих счетчиках. В блоке реверсивного счета и индикации времени осуществляется формирование измерительного интервала, величина которого пропорциональна прогнозируемому времени достижения контрольного времени. Второй счетчик накапливает среднее значение скорости в этом же интервале времени, что дает возможность в конце интервала пересчитать прогнозируемое время достижения контрольного уровня, При определении вторым счетчиком отрицательной скорости изменении уровняв блоке индикации инднцируетс я ее энач ение . 1 з . и . ф-лы, 2ил. тающего счетчика 16, блока 17 индикации, блока 18 задания контрольного уровня, блока 19 сравнения, триггера 20, элемента ЗАПРЕТ 21 и элемента

И 22.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии уровень с выхода порогового блока 2 запрещает работу блока 4 реверсивного счета и индикации времени, порогового блока 3, счетчика 8 и блока 5 сигнализации. В блоке 6 задания уровней хранятся промежуточные значения уровней контролируемого параметра, которые при помощи аналогового коммутатора 7, управляемого кодом с выхода счетчика 8, поступают в качестве эталонных на вход порогового блока 3.

Повышение уровня контролируемого параметра приводит к возникновению аналогового сигнала на выходе датчи" ка 1 уровня, пропорционального уровню контролируемого параметра. При достижении аналоговым сигналом перI вого порога в момент времени t, срабатывает пороговый блок 2, разрешая работу блока 4 реверсивного счета и индикации времени, счетчика 8

1372349 и порогового блока 3, при этом блок

5 сигнализации фиксирует достижение первого порога.

При получении разрешения на работу счетчик 8 начинает отсчитывать импульсы высокой частоты, поступающие на его вход с выхода блока 4 реверсивного счета и индикации времени. Аналоговый коммутатор 7 изме- 10 няет уровень аналогового сигнала на входе порогового блока 3. до тех пор, пока очередное изменение уровня контролируемого параметра не приведет к срабатыванию порогового 15 блока 3, сигнал с выхода которого переключает направление счета счетчика 8 и счетчика 11, при этом показания счетчиков 8 и ll начинают колебаться, .причем показания счетчи- 20 ка 8 устанавливаются либо

Х = — + 1

25 где А — уровень контролируемого пар аме тр а;

P — величина одного порога; (А1

А

Р

-) — целая часть частного—

РЭ

30 либо х =(-), Этот код соответствует уровню на выходе аналогового комм,татора 7, равного уровню на выходе датчика уровня, и подается на вход блока 5 сигнализации и вход блока 4 реверсивного счета и индикации времени.

40

Получив в момент времени t< разрешение на работу, блок 4 реверсивного счета и индикации времени работает следующим образом. На прямом 45 входе элемента ЗАПРЕТ 21 появляется сигнал разрешения индикации. Тот же сигнал разрешает работу блоку 13 задания интервалов, который из тактовой частоты генератора 2 формирует последовательность коротких импульсов с заданным временем следования Т =

t . Эти импульсы устанавли< к вают триггер 20 в момент времени t, таким образом, что его выходной сиг-нал разрешает прохождение импульсов

55 с генератора 12 импульсов через элемент И 14 на суммирующий счетчик 15 и запрещает прохождение сигнала разрешения индикации через элемент

ЗАПРЕТ 21, а также разрешает прохождение импульсов на вычитающий счетчик 16 с управляемого делителя

9 от момента времени t до

< Ъ Ф этот же сигнал обеспечивает перезапись в момент времени t нового кок да коэффициента деления со счетчика 11 в управляемый делитель 9 и

К формирование в момент времени короткого импульса на выходе формирователя 10 импульсов, который в мок мент времени t сбрасывает счетчик

1! и обеспечивает перезапись кода из блока 18 задания контрольного уровня в вычитающий счетчик 16, который при поступлении на его вход импульсов с элемента И 22, начиная

K с момента времени t,, уменьшает записанный код до тех пор, пока блок

19 сравнения не определит совпадения его выходного кода с кодом на выходе счетчика 8, при этом выходной сигнал блока 19 сравнения в момент к времени t > переключает триггер 20 в исходное состояние.

Таким образом, формируется измерик к тельный интервал t — t величина

< Э которого пропорциональна прогноэируемому времени достижения контрольного уровня.

Счетчик 11 после очередного сброса в момент времени t работает таким образом, что к концу интервала, формируемого блоком 13 задания интервалов, накапливает среднее значение скорости на данном интервале, что обеспечивает возможность в конк . \ це интервала на отрезке времени

К <

t пересчитать прогнозируемое время достижения контрольного уровня.

При определении счетчиком 11 отрицательного значения скорости уровня контролируемого параметра с его второго выхода подается команда на вход блока 4 реверсивного счета и индикации времени, которая запрещает индикацию времени и включает индикацию отрицательной скорости.

Далее процесс повторяется, причем в блоке 5 сигнализации отображается состояние счетчика 8, что позволяет судить о текущем уровне контролируемого параметра, Фор мула из обре тония

1, Устройство для обнаружения заданного уровня контролируемого

1372349

"параметра, содержащее датчик уровня, выход которого соединен с входом первого порогового блока и с первым входом второго порогового блока, выход которого подключен к первому входу первого счетчика, выход которого соединен с первым входом блока сигнализации и с первым входом аналогового коммутатора, выход которого соединен с вторым входом второго порогового блока, выход первого порогового блока подключен к третьему входу второго порогового блока, к второму входу первого счетчика, к второму входу блока сигнализации и к первому входу блока реверсивного счета и индикации времени, первый выход которого соединен с первым входом управляемого делителя, выход ко- 20 торого подключен к второму входу блока реверсивного счета и индикации времени, формирователь импульсов, выход которого соединен с вторым входом блока реверсивного счета и инди- 25 кации времени, блок задания уровня, выход которого подключен к второму входу аналогового коммутатора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воз- 3р можностей устройства путем обеспечения слежения за уменьшением уровня контролируемого параметра и выделения отрицательного значения скорости, в него введен второй счетчик, первый выход которого соединен с вторым входом управляемого делителя, второй выход второго счетчика подключен к четвертому входу блока реверсивного счета и индикации времени, пер- 40 вый выход которого соединен с первым входом второго счетчика и с третьим входом первого счетчика, выход которого подключен к пятому входу блока реверсивного счета и индикации вре- 45 мени, второй выход которого соединен с третьим входом управляемого делителя и с входом формирователя импуль-, сов, выход которого подключен к втоРому входу второго счетчика, выход второго порогового блока соединен с третьим входом второго счетчика.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что.блок реверсивного счета и индикации времени выполнен из элемента ЗАПРЕТ, двух элементов И, триггера, вычитающего счетчика, блока сравнения, суммирующего счетчика, блока индикации, генератора импульсов, блока задания интервалов и блока задания контрольного уровня, выход которого соединен с первым входом вычитающего счетчика, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И и инверсному входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первым входом блока индикации, прямой вход элемента ЗАПРЕТ является первым входом блока и объединен с первым входом блока задания интервалов, выход которого подключен к второму входу триггера и к первому входу суммирующего счетчика, выход которого соединен с вторым входом блока индикации, выход генератора импульсов является первым выходом блока и соединен с вторым входом блока задания интервалов и с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу суммирующего счетчика, второй вход первого элемента И является вторым входом блока, выход триггера является вторым выходом блока, второй вход вычитающего счетчика является третьим входом блока, выход первого элемента И соединен с третьим входом вычитающего счетчика, третий вход блока индикации является четвертым входом блока, второй вход блоха сравнения является пятым входом бло ка.

)372349

Составитель Е, сударина

Техред М.дидык

Корректор И Лу ск а

Редактор А. Ворович

Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5

Заказ 485/42

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгор д, у . P жго о л. Проектная,4