Фильтр сбоев

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано , в частности, для фильтрации сбоев в сигналах датчиков первичной информации, либо когда эти сигналы образзпотся накоплением за определенный интервал, либо когда датчики опрЪпиваются в дискретные моменты врефильтра сбоев по а.с. № 940161. Цепь изобретения - расширение области применения за счет обнаружения выбросов большой длительности. 1 1тьтр сбоев содержит коммутаторы 1-4, запоминающие устройства 3-9, сумматоры 10-14, мажорирующее устройство 15, генератор 16 тактовых импульсов, шестое запоминающее устройство 17, блоки 18-21 сравнения, счетчики 22, 23, элементы И 24, 25, элемент И-НЕ 26, триггер 27, вход 28 задания константы фильтрации фильтра. Фильтр сбоев позволяет однозначно и своевременно характери зовать отказ датчиков и сбой в канале измерения, что повьппает достоверность информации о ходе технологического процесса. 2 ил. Г выход I сл 1 4 4: 00 гч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК г)1)4 С 06 F 11 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

СР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY С8ИДЕТЕПЬСТВУ (61) 940161 (21) 4210889/24-24 (22) 17.03.87 (46) 15.12 ° 88. Бюл.№- 46 (71) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) Г.Н.Волынский (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 940161, кл. С 06 F 11/24,,1980. (54) ФИЛЬТР СБОЕВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности, для фильтрации сбоев в сигналах датчиков первичной информации, либо когда эти сигналы образуются накоплением за определенный интервал, либо когда датчики опэ рашиваются в дискретные моменты вре„„SU„„1444780 А 2 меня, и является усовершенствованием фильтра сбоев по а.с. № 940161. Цель изобретения — расширение области применения за счет обнаружения выбросов большой длительности. Фильтр сбоев содержит коммутаторы t 4, запоминающие устройства 5-9, сумматоры 10-14, мажорирующее устройство 15, генератор

16 тактовых импульсов, шестое запоминающее устройство 17, блоки 18-21 сравнения, счетчики 22, 23, элементы

И 24, 25, элемент И-НЕ 26, триггер

27, вход 28 задания константы фильтрации фильтра. Фильтр сбоев позволяет однозначно и своевременно характеризовать отказ датчиков и сбой в канале измерения, что повышает достоверность информации о ходе технологического процесса. 2 ил.

7 ЮыхОР

1444780

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, в частности. для фильтрации сбоев в сигналах датчиков первичной информации, либо когда эти сигналы

5 образуются накоплением за определенный интервал, либо когда датчики опрашиваются в дискретные моменты времени. 10

Целью изобретения является расширение области применения за счет обнаружения выбросов большой длительности.

На фиг.1 приведена функциональная схема фильтра сбоев; на фиг. 2 — врманная диаграмма его работы и временна»» диаграмма работы известного фильтра сбоев.

Фильтр сбоев (фиг.1) содержит ком-20 мутаторь» 1-4, запоминающие устройства 5-9, сумматоры 10-14, мажорирующее устройство 15, генератор 16 тактовых импульсов, шестое запол»инающее устройство 17> блоки 18-21 сравнения,25 счетчики 22, 23, элементы И 24, ?5, элемент И-НЕ 26, триггер 27, вход 28 задания константы фильтрации фильтра.

Счетчики 22, 23 по приходе тактовых импульсов сбрасываются в нулевое состояние, если с выхода триггера 27 и блока 19 сравнения соответственно поступают нулевые сигналы. При поступлении с выходов триггера 27 и блока 19 сравнения единичных сигналов счетчики 22 и 23 производят подсчет

35 тактовых импульсов.

Триггер 27 устанавливается в единичное или нулевое состояние, если на его единичном или нулевом входах со46 ответственно присутствует единичный сигнал. При наличии единичных сигналов на обоих входах триггера 2? он устанавливается в единичное состояние.

Фильтр сбоев работает следующим образом.

С помощью первого коммутатора 1 в запоминающих устройствах 5-7 фиксируются значения входного сигнала в трех последовательных тактах. При помощи второго коммутатора 2 на первые входы первого и второго сумматоров 10, 11 подают входной сигнал, зафиксированный в первый из трех моментов времени, на пятьп» вход мажорирующего устройства

15, информационный вход шестого запо- 55 минающего устройства 17 и первый вход первого блока 18 сравнения подается входной сигнал, зафиксированный в третий момент времени, а на первые входы третьего и четвертого сул»маторов 12, 13 — входной сигнал, зафиксированный во воторой момент времени. На выходе . мажорирующего устройства 15 получают медиану пяти величин, поданных.на входы этого блока, Этими величинами, фиксирующими входной сигнал в первый и второй моменты времени, с помощью третьего коммутатора 3 и запоминающих устройств 8, 9 характеризуют входной сигнал. С помошью сумматора 14 получают величины: +(И вЂ” И,) К,1, -(И - И,) К„; +(И вЂ” И,) .К.,;

-(И вЂ” И )К, где И., и И - значения сигналов, относящиеся соответственно к первому и второму моментам времени;

K < и К > — псстояпные коэффициенты.

Полученные величины подают на вторые входы сумматоров 10-13 и используют их в качестве стробов. Стробы имеют не постоянную величину, а изменяются в зависимости от нарастания (или убывания) фильтрованного сигнала на интервалах времени, предшествующих данному замеру. Для этого сигналы, получе »Hb»p в определенные моменты времени, поступают в запоминающие устройства 8 и 9. Эту функцию выпопняет третий коммутатор 3, который по сигналам генератора 16 тактовых им;пльсов направпяет сигналы в запоминающие устройства 8 и 9, где запоминаются и õðàнлтся значения сигналов в прошедшие моменты времени. Из хранящихся сигна". лов формируют величины, пропорциональные скорости их изменения. Эта задача решается при помощи четвертого коммутатора 4, который посыпает в чрецеленном порядке значения сигналов на пятый сумматор 14, который и формирует переменные стробы, посылая их на вторые входы сумматоров 10-13, Если скорость входного сигнала мала, то малы и стробы, что снижает величину выброса появления сбоя, Однако в случае повторного воздействия выброса на фильтр сбоев скорость изменения входного сигнала приближается к нулю, »то увеличивает величину стробов„ и следовательно, открывает фильтр для прохождения недостоверной информации, Для анализа цлительпогс выброса значения сигнала с выхода (третьего) коммутатора 2 запоминаются в шестом запоминающем устройстве 17 и сравниваются со значениями выхода мажорирующего устройства 15 в первом блоке 18 з

14447 сравнения. Если эти значения не равны, т.е. произошел выброс в канале изменения, блок 18 сравнения своим выходом устанавливает триггер 27 в единич5 ное состояние, который включает первый счетчик 22. Второй блок 19 сравнения сравнивае- первое значение выброса, зафиксированное в запоминающем устройстве 17, с последующими значениями 10 сигнала и в случае равенства включает второй счетчик 23.

В четвертом блоке 2 1 сравнения сравнивается значение счета первого и второго счетчиков 22, 23. В случае неравенства, при совпадении значений первого, второго и третьего входов первого элемента И 24 сбрасывается в нулевое состояние триггер: 27. Для определения момента окончания набора данных для временного анализа воздействия выброса предназначен третий блок 20 сравнения, который сравнивает значение первого счетчика 22 с кодом, заданным оператором на входе 28 зада- 25 ния константы фильтрации фильтра, Если с момента выброса сигнала значение сигнала изменится хотя бы раз до момента сравнения на блоке 20 сравнения, триггер 27 сбрасывается в нулевое состояние и сбросит состояние счетчиков 22 и 23. Если значение выброса не изменилось за количество тактов, определяемое кодом на входе 28 фильтра, элемент И-НЕ 26 воздействует . на третий вход второго элемента И 25

35 и по совпадению сигналов на трех его входах на выходе ошибки фильтра появляется сигнал, сообщающий о недостоверности информации, проходящий через фильтр.

Ф о р и у л а и з обретения

Фильтр сбоев по авт. св ° И- 940161 45 отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет обнаружения выбросов большой длительности, в него введены шестое

4 запоминающее устройство, четыре блока сравнения, два счетчика; два элемента И, элемент И-НЕ и триггер, причем третий выход второго коммутатора соединен с первыми информационными входами первого и второго блоков сравнения и информационным входом шестого запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым информационным входом второго блока сравнения, выход, мажорирующего устройства соединен с вторым информационным входом первого блока сравнения, выход несрагнения которого соединен с единичным входом триггера, прямой выход которого соединен с разрешающим входом первого счетчика и первыми входамп первого и второго элементов И, информационный выход первого счетчика соединен с первыми информационными входами третьего и четвертого блоков сравнеш я, выход сравнения второго блока сравнения соединен с разрешающим вхоцом второго счетчика, информационньп выход которого соединен с вторым информационным входом четвертого блока сравнения, выход сравнения третьего блока сравне" ния соединен с вторыми входами первого и второго элементов И выход несравнения четвертого блока сравнения соединен с третьим входом первого элемента И и первым входом элемента

И-НЕ, выход которого соединен с тре- . тьим входом второго элемента И, выход которого является выходом ошибки фильтрации фильтра, выход первого элемента И соединен с нулевым входом триггера, двенадпатьп выход генерато" ра тактовых импульсов соединен с разрешающим входом шестого запоминающего устройства, тактовыми входами .блоков сравнения, счетньп и входами первого и второго счетчиков, MBTBBpTbLGi входами первого и второго элементов И, вторым входом элемента И-НЕ и тактовым входом триггера, второй информационный вход третьего блока сравнения является входом задания констан- ты фильтрации фильтра.

1444780 а. рабоаа доз се югииа длшпельности Опроса (рильар па а. d м9ч0161) 0 у у я Ч ф 5 7 8р А 37 Я 1 ЯЬ З 1 Ю 1 1 5 б Р o ce дР

Л7

8z 6 8z tg 6

Фие. Г

Составитель В. Гречнев

Редактор О.Спесивых Техред д.олийнык

Корректор А,Обручар

Заказ 6482/48 Тираж 704

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