Устройство для контроля экспоненциальных процессов

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля группы переходных процессов, подчиняющихся экспоненциальному закону изменения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем контроля группы показателей экспоненциальных процессов. Устройство содержит группы двухпороговых элементов 1, тактователей 2 импульсов, триггеров 3, 22, элементов ИЛИ-НЕ 4, элементов И 5, 6, 7, 21, счетчиков 8, элементов индикации 9, 23, а также элементы ИЛИ 10, 11, 12, элементы И 13, 14, 15, регистры 16, 17 сдвига, сумматор 18, блок 19 управления и элемент НЕ 20. Устройство обеспечивает контроль выхода каждого экспоненциального процесса за допустимые пределы скорости затухания, а также определяют показатели экспоненциальных функций для группы переходных процессов. 5 ил.

(51) 4 С 05 F. 23 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ /

9," *,X

С01.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

М-. -,. РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4335589/24-24 (22) 30.11.87 (46) 15 ° 08.89. Бюл. Н - 30 (71) Институт электродинамики ЛН

УССР и Институт проблем моделирования в энергетике AH УССР (72) Г.Л.Баранов и В,Л.Баранов (53) 621.396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h"- 13)0731, кл. G 05 В 23/02, 1986„

Авторское свидетельство СССР

Ф 1282087, кл. G 05 В 23/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

1(1432465, кл. G 05 В 23/02, 1987.

;SU„, {,5{Ю887 Ф1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭКСИОНН1ЦИАЛЬ11ЫХ 1РОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля группы переходных процессов, подчиняющихся экспоненциальному закону изменения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем контроля группы показателей экспоненциальных процессов. Устройство содержит группы двухпороговых элементов 1, тактователей 2 импульсов, триггеров з 1500997

3, 22, элементов ИЛИ-НЕ 4, элементов

И 5, 6, 7, 21, счетчиков 8, элементов индикации 9, 23, а также элементы ИЛИ 10, ll 12, элементы И 13, 14, 5

15, регистры 16, 17 сдвига, сумматор

18, блок 19 управления и элемент НЕ

20. Устройство обеспечивает контроль выхода каждого экспоненциального процесса за допустимые пределы скорости затухания, а также определяют показатели экспоненциальных функций для группы переходных процессов. 5 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля переходных процессов, имеющих экспоненциальный закон изменения, в различных технологических объектах, например энергоблоках электростанций.

Цель изобретения — расширение 20 функциональных возможностей устройства путем контроля группы показателей экспоненциальных процессов.

На фиг.l изображена структурная схема устройства; на фиг,2 — струк- 25 турная схема блока управления; на фиг.3 — схема узла сравнения; на фиг.4 — схема тактователя импульсов на фиг.5 - пример временной диаграммы экспоненциальных процессов. 30

Устройство содержит m двухпороговых элементов 1(1)-1(m), m тактователей 2(l)-2(ш) импульсов, m триггеров 3(1)-3(m), m элементов ИЛИ-НЕ

4(1)-4(ш), группы элементов И 5(3)5(m), 6(1)-6(m).è 7.(l)-7(m), счетчики 8(1)-.8(m), элементы индикации

9(1)-9(m), элементы ИЛИ 10-12, элементы И 13-15, регистры 16, 17 сдви" га, сумматор 18, блок 19 управления, 40 элемент НЕ 20, группы элементов И

21(1)-21(m) триггеров 22(1)-22(m) элементы 23(1)-23(m) индикации, На схеме обозначены. информационные входы 24(1)-24(ш) устройства и входы

25, 26 опорных напряжений устройства.

Блок 19 управления (фиг,2) содержит генератор 27 импульсов, первый 28 и второй 29 распределители импульсбв, коммутаторы 30, 31, узел 32 сравнения, элементы ИЛИ 33, 34, элементы

И .35-38, группу элементов И 39(l)39(m), элемент 40 задержки, ключи

41 и 42, элемент HE 43, обозначены также выходы 44-51 и входы 52-56 блока.

Узел 32 сравнения (фиг.3) содержит

JK-триггеры 57 и 58, элементы И 59, !

60, элементы НЕ 61, 62, элемент

ИЛИ-НЕ 63, обозначены также входы

64-67 и выходы 68-70 узла.

Каждый тактователь 2 импульсов (фиг.4) содержит элемент ИЛИ 71, элемент И-НЕ 72, 73, триггер 74.

На схеме обозначены также входы

75, 76 и выход 77.

Устройство работает следующим образом.

В исходном. состоянии на выходе ключа 41 блока 19 действует нулевой сигнал, блокирующий работу тактователей 2(1)-2(m) импульсов. Единичныи сигнал, действующий на выходе элемента НЕ 43 в исходном состоянии,,подается через ключ 42 блока 19 на установочные входы счетчиков 8(1)-8(m), управляющий вход регистра 16 сдвига. и нулевые входы триггеров 22(l)-22(m).

В результате счетчики 8(1)-8(m) и триггеры 22(1)-22(m) устанавливаются в нулевое состояние. Регистр 16 также устанавливается в нулевое состояние, так как на его установочном входе действует нулевой сигнал.

В исходном состоянии единичный сигнал, действующий на выходе ключа 42, поступает через элемент ИЛИ 34 на входы элементов И 39.(l)-39(m). Последовательности импульсов разрядов распределителя 29 импульсов проходят через элементы И 39(1)-39(m) на нулевые входы триггеров 3(1)-3(m), устанавли вая их в нулевые состояния. Регистр

17 также устанавливается в нулевое состояние, так как на его управляющем входе действует единичный сигнал выхода элемента НЕ 20, а на установочном входе — нулевое сигнал с выхода суммы сумматора 18.

Единичные сигналы с инверсных выходов триггеров 3(1)-3(m) формируют на выходах элементов ИЛИ-НЕ 4(1)4(m) нулевые сигналы, которые блоки" руют элементы И 7(l)»7(m) и обеспечи вают формирование нулевого сигнала

5 15009 на выходе элемента ИЛИ 11, который формирует на выходе элемента НЕ 20 единичный сигнал, обеспечивающий установку регистра. 17 в нулевое состояние.

Генератор 27 импульсов блока 19 формирует последовательность тактовых импульсов частоты f из которой п-разрядный распределитель 28 им- lp пульсов формирует и последовательностей импульсов частоты f/n, сдвинутых один относительного другого на время Т/f.

Распределитель 29 импульсов из после-15 донательности импульсон n-ro разряда распределителя 28 импульсов формирует тп последовательностей импульсов частоты f/m и длительностью и/f, сдвинутых один относительно другого 20 на время n/f.

В режиме контроля экспоненциальных процессов входы 25 и 26 опорных напряжений подключают к источникам опор ных напряжений, задающим два уровня 25 напряжения U, и U2 (фиг.5). На информационные входы 24(l)-24(m) устройства подают m различных аналоговых сигналон,„изменяющихся по экспокенциальному закону 1 „ =Ф .e, i=1,2,, 30 У,» 0» ...,m, где U » — начальное значение

i-ro входного напряжения, — показатель 1 и экспоненциальной функции, время.

На выходе ключа 42 блока 19 действует нулевой сигнал, а ключ 41 под-. ключает тактовые входы тактонателей

2(1)-2(m) импульсов к выходу элемента

И 35, на выходе которого действует последовательность импульсов частоты

f/m n, формируемая из последовательности импульсов m-ro разряда распре-. делителя 29 и импульсов и-го разряда распределителя 28, задержанных на длительность тактового импульса элементом 40 задержки.

В исходных состояниях на выходах двухпороговых элементов 1(1)-1(m) действуют единичные сигналы, так как ( все начальные значения напряжений U.

oi

i= 1,2,...,m больше эталонного уровня напряжения Б, (фиг.5). Как только входное напряжение, действующее, например, на 1-м информационном входе

24 (i) устройства, достигает первого уровня напряжения U срабатываетдвухпороговый элемент 1(i), на выходе которого формируется нулевой

97 сигнал, действующий до момента достижения 1-м входным аналоговым с игналом второго уровня напряжения Г

Тактонатель 2(i) импульсов пол действием нулевого управляющего сигнала двухпорогового элемента l(i) формирует на выходе импульс строба, синхронизированный с последовательностью импульсов, действующих через ключ 41 с выхода элемента И 35 блока

19. Длительность имгульса строба на выходе тактователя 2(i) импульсов пропорциональна интервалу времени где t . .и t — моменты нреЕ» 1i (» 2» мени прохождения уровней U и Б i-м входным аналоговым сигналом.

Импульс строба тактонателя 2(i) импульсов открывает элемент И 6(i), через который начинает поступать последовательность импульсов i-ro разряда распределителя 29 импульсов блока 19. Эта последовательность импульсов через элемент ИЛИ 10 открывает элемент И 13, на выходе которого из импульсов первого разряда распределителя 28 импульсов блока !9 формируется пачка импульсов, количество которых пропорционально интервалу времени и -t, Пачка импульсов частоты

2» 41

f/m и с выхода элемента И 13 через элемент ИЛИ 2 поступает на информационный вход сумматора 18 (последовательного), на другой вход которого под действием тактовых импульсов генератора 27. импульсон блока 19 управления сдвигается начал ный нуленой код регистра 16 сдвига, содержащего m u разрядов. За время m n тактов на вход сумматора 18 поступает один импульс пачки с выхода элемента И 13, который унеличивает начальный двоичный код на единицу младшего разряда, и резуль" тат с выхода сумматора 18 под действием тактовых и:;пульсон генератора

27 импульсов блока 19 записывается в регистр 16. В последующие такты работы устройства в регистре 16 формируется двоичный код, соответстчующий количеству импульсов в пачке на выходе элемента И 13.

Аналогичным образом устройство работает при срабатывании всех остальных двухпороговых элементов 1(1)

1(m) под действием экспоненциальных аналоговых сигналов на информационных входах 24(1)-24(m) устройства.

1500997

Например, если спустя некоторое время после достижения аналоговым сигналом на 1-м информационном входе

24(i) уровня напряжения 1), аналоговый 5 эксноненциальный сигнал Hà i+1 ì информационном входе 24(i+1) также достигает уровня эталонного сигнаЛа, под действием нулевого сигнала на выходе двухпорогового элемента l(i+

+l) тактователь 2(i+1) импульсов формирует импульс строба, который откры- вает элемент И 6(i+1).

Импульс строба на выходе такто.— вателя 2(i+1) импульсов действует в течение интервала времени

Z (+ t)

С,(;„,), где t.,..,,) и 2(; „) — моменты времени прохождения 1+1-м экспоненциальным сигHGJIoM уровней U u соответственно. Последовательность импульсов (i+1)-ro разряда распределителя 29 импульсов блока 19 через элементы И 6(i+1) ИЛИ 10 открывает элемент И 13, на выходе которого из .импульсов первого разряда распределителя 28 импульсов блока 19 формируется пачка импульсов, количество ко. торых пропорционально интервалу времени t2() t((() Причем импульсы 30

2(1 + <) . в пачке, формируемой от тактователя

2(i+1) импульсов, на выходе элемента И 13 действуют позже, со сдвигом по фазе на время n/f но отношению к импульсам в пачке, формируемым на выходе элемента И 13 от тактователя

2(1) импульсов. Следовательно„ сначала за и тактов сумматор 18 по импульс r i-й пачки увеличивает на единицу двоичный код в 1 и слове ре40 гистря. 16 сдвига, а в следующие и тактов пс импульсу i+1-й пачки увеличивает на единицу двоичный код в i+1-м слове регистра 16 сдвига.

Если все экспоненциальные сигналы 45 на входах 24(1}-24(m) находятся между двумя уровнями U, и U то на выходах всех тактователей 2(1)-2(m) импульсов действуют импульсы строба, которые открывают все элементы 6(1)"

6(m). В.этом случае на выходе элемента И 13 формируется т пачек импульсов, а импульсы в соседних пачках сдвинуты по фазе на время n/f, 3a время m n тактов сумматор 18 увеличива55 ет на единицу двоичные коды во всех

4 словах регистра 16 с первого по т-е слово, а результат под действием тактовых импульсов генератора 27 импульсов блока 19 вновь записывается в регистры 16 и 17, на управляющем входе последнего из которых действует еди-) ничный сигнал с выхода элемента НЕ

20. Регистр 17 содержит, как и регистр 16, m n двоичных разрядов.

В дальнейшем устройство работает аналогичным образом до тех пор, пока на одном из его информационных входов, например 24(i), экспоненциальный аналоговый сигнал не достигнет уровня напряжения U . В этом случае на выходе двухпорогового элемента 1(i) формируется единичный сигнал, который блокирует работу тактователя 2(i) импульсов, В это время триггер 3(1) находится в единичном состоянии, в которое его установил во время предшествующей работы устройства импульс строба тактователя 2(i) импульсов.

Так как при блокировке тактователя

2(i) импульсов на его выходе, а также на ин. ерсном выходе триггера 3(i) в это время действует нулевой сигнал, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 4(i) после окончания действия импульса строба на. выходе тактователя 2(i) импульсов формируется единичный сигнал, который открывает элементы И 5(i) И 7(i).Последовательность импульсов i-го разряда распределителя 29 импульсов блока 19 через элемент H 7(i) поступает па выход элемента ИЛИ 11, открывая элемент И 14, и через элемент ЧЕ 20 воздействует на управляющий вход регистра 17 сдвига.

Инвертированные элементом НЕ 20 импульсы 1-го разряда распределителя 29 импульсов блока 19 обеспечивают динамическое хранение в i-м слове регистра 17 двоичного кода, значение которого пропорционально интервалу времени t . . --t,. ДействиZg тельно, во время сдвига под действием тактовых импульсов генератора 27 импульсов блока 19 двоичного кода

i-го слова с выхода регистра 17 на его управляющем входе действует инверсный импульс i-го разряда распределителя 29 импульсов блока 19 который на время его действия замыкает цепь рециркуляции i-ro слова с выхода регистра 17 на его же информационный вход,.Одновременно с перезаписью i-ro слова в регистр 17 сдвига двоичный код i-го слова с выхода регистра 17 через элементы И 14, 1 501 1997

ИЛИ 12 пос-туллет нл вход суммлтора

18, на другой вход которого с выхода регистра 16 под действием тактовых импульсов также сдвигается двоичный код i-го слова, значение которого пропорционально интервалу времени

В это время элемент И 13 закрыт нулевым сигналом, действующим через элемент ИЛИ 10 с выхода эле — 10 мента И 6(i), блокированного нулевым сигналом с выхода тактователя

2(i) импульсов. Сумматор 18 последовательно, начиная с младших разрядов, суммирует двоичные коды i-х слов 15 сдвигаемых с выходов регистров 16 и

17, результат суммирования под дейстг;; ем тактовых импульсов записывается в регистр 16, а затем (спустя m n тактов) вновь сдвигается на вход сумматора 18, на другой вход которого в это время вновь поступает с выхода регистра 17 двоичный код, пропорциональный интервалу времени

Таким образом, в i-м слове регистра 16 формируется двоичный код, значение которого пропорционально сумs e >tÄ,. -t ). Одновременно с этим в счетчике 8(i) осуществляется под30 счет количества циклов суммирования величины,". .(1, -t, ), так как каждые

m n тактов на информационный вход счетчика 8(i) поступает один импульс последовательности, формируемой на 35 выходе элемента И 38 блока 19> из по следовательностей импульсов первого разряда распределителя 28 импульсов и m-го разряда распределителя 29 импульсов.

Если в это время, например, i+1-й экспоненциальный сигнал находится между уровнями напряжения U< и U то после формирования величины K (t

2е 4 й, ) во время сдвига с выхода регист"

1j ра 16 i-ro слова сумматор 18 во время сдвига i+1 ãî слова увеличит его значение на единицу, так как в это время на выходе элемента И 13 будет действовать импульс i+1-й пачки, формируемой от строба тактователя 2(i+1) импульсов, а элемент И 14 будет блокирован нулевым сигналом элемента .

И 7(i+1), который закрыт нулевым сигналом элемента ИЛИ-11Е 4(1+1), поскольку на его входе действует единичный сигнал строба тактователя

2(i+1) импульсов, В ToM c .ë ó÷ë ., когда Dct. экспо«о«вЂ” циальные сигналы достигли нижнего уровня напряжения Г., нл «ыходлх всех тактователей 2(1)-2(в ) импульсов формируются нулевые сигналы, которые за— крывают все элементы И 6(1}-6(ш) и элемент И 13 и формируют нл выходах элементов ИЛИ-НЕ 4(1)-4(m) единичные сигналы, открывающие все элементы И

5(1)-5(m) 7(1)-7(m) и элемент И 14, В этом случае на выходе элемента ИЕ

20 формируется нулевой сигнал, который постоянно подключает выход регистра 17 к его информационному входу, что обеспечивает динамическое запоминание m двоичных кодов, значения которых соответствуют интервалам времени < ZL 1Z 2щ нахождения экспоненциальных сигналов на входах 24(1)-24(m) между уровнями напряжения U< - U2, Эти двоичные коды под действием тактовых импульсов сдвигаются с выхода регистра 17 на

его информационный вход, а также че. рез элементы И 14, ИЛИ 12 поступают на вход сумматора 18, на другой вход которого сдвигаются под действием тактовых импульсов двоичные коды регистра 16 сдвига. Результаты суммирования в виде двоичных кодов, пропорциональных суммам Е (12, -1 ), Е (tzz -t ) ..., X.(С, -t„ ), вновь записываются под действием тактовых импульсов в регистр 16, Одновременно с этим счетчики 8(1)-8(m) выполняют подсчет циклов суммирования в соответствующих суммах K (t„ -t,. ), 1=1,2, ° ° ° pm °

Так устройство работает до тех, пока не срабатывает узел 32 сравнения в блоке 19 управления, Срабатывание узла 32 определяется значением заданного двоичного кода, который связан с уровнями напряжений U, и U u

2 в исходном соса оянии устройства устанавливается на коммутаторе 30 блока

19 управления.

Заданный двоичный код определяется следующим образом.

Показатели экспоненциальных функций определяются на основе следующих соотношений

1n U - 1n Б2 (1

1 Т °

Кi mn

Т ° t -t .=-- — — (2)

1 2i

1,2...,,m, 1500997 где t, и t2t — моменты времени достижения соответственно уровней напряжений U„ и U i-м экспоненциальным сигналом

К; — величина двоичного кода, накопленного в регистрах 16 и 17 к моменту времени t для 1 I o экспонен2t циального сигнала;

n — - количество разрядов представ- 10 ления двоичных кодов К; (i=1,2,...,m) в регистрах 16 и 17; ш — количество экспоненциальных сигналов;

f — частота тактовых импульсов ге- 15 нератера 27 импульсов блока 19.

Из соотношений (1) и (2) следует выражение для величины заданного двоичного кода

20 (3) f

С = — — (lnU - lnV ) = К

mn

1 1 значение которого постоянно и зави-, сит не от входного экспоненциального . сигнала, а определяется уровнями 25 эталонных напряжений U, U и техническими параметрами устройства f

m, n.

В исходном состоянии устройства величину С, определенную из (3), ус- .30 танавливают в двоичном коде на коммутаторе 30 блока 19, который в единичных разрядах заданного двоичного кода С подключает соответствующие разряды распределителя 28 импульсов к входал элемента ИЛИ 33. После установки заданного значения двоичного .кода на коммутаторе 30 на выходе элемента ИЛИ 33 формируется последовательный п-разрядный эталонный двоич- 40 ный код, период повторения которого равен n/f..

Узел 32 сравнения блока 19 при контроле экспоненциальных процессов осуществляет последовательно во 45 времени, начиная с младшего разряда, сравнение эталонного двоичного кода, действующего на выходе элемента

ИЛИ 33 блока 19, с двоичными кодами

ЕК, пропорциональными Z(t -t . ), 1,2,...,m> которые формируются в регистре. 16 и под.действием тактовых импульсов поступают на информационный вход узла 32 сравнения, При достижении соотношения

S5

of н„к;=, к;>с (4) узел 32 сравнения блока 19 останавли- ° вает процесс вычисления показателя ; экспоненциальной функции в счетчике 8(i).

Действительно, в случае выполне.ния условия (4) на выходах превьапения или равенства узла 32 сравнения формируется ециничный сигнал, который открывает элемент И 36 или И

37. Импульс последовательности п-ro разряда распределителя 28 импульсов проходит через элементы И 36 или И

37, элемент ИЛИ 34 и через один из элементов И 39(i), открытый в это время импульсом i-ro разряда распределителя 29 импульсов блока 19, поступает на нулевой вход соответствующего триггера 3(1), устанавливая его в нулевое состояние. Единичный сигнал с инверсного выхода триггера 3(i) формирует на выходе элемента ИЛИ-HE 4(i) нулевой сигнал, который блокирует элемент И 5(i), запрещая поступление счетных импульсов на информационный вход счетчика 8(i). Показатель экспоненциальной функции, действующей по информационному входу 24(i) устройства, фиксируется в счетчике 8(i) и индицируется элементом 9(i) индикации.

Аналогичным образом вычисляются все показатели экспоненциальных функций, действующих на информационных входах 24(1)-24{m) устройства.

Значения группы показателей экспоненциальных функций запоминаются в счетчиках 8(1)-8(m) и индицируются соответствующим элементом 9(1)-9(m) индикации, I

Таким образом работает устройство.в случае, когда показатели экспоненциальных функций находятся в saдан"ых пределах K;„ „ 4 g (gt д

1 1,2,...,ш.

Допустимые пределы изменения показателей экспоненциальных процессов задаются в устройстве согласно соотношению к е 2 (lnU -lnU )» g6R. (5)

Р;

mn ф

l. 1 р2у ее о,m, где R.» 2 для двоичных счетчиков

8(х);

10 для десятичных счетчиков

8(i);

P . . — — количество разрядов счетчиков т

8(1) 3

1500997

1 — номер разряда распределителя 28 импульсов, выбирае.мого коммутатором 31 блока

19.

Если затухание i-го процесса происходит быстрее допустимого, т,е, показатель сс, контролируемого i-го процесса превысил допустимое значение

Ос в результате работы устройства, 10

<май описанного выше, произойдет переполнение счетчика 8(i). Сигнал переполнения счетчика 8(i) является сигналом выхода контролируемого i-го экспоненциального процесса за допусти- 15 мый предел 8 и индицируется с по1иаКС мощью элементов 9(i) индикации.

Если затухание i-го экспоненциального процесса происходит медленнее додопустимого, т.е. показатель Q конт-20 ролируемого i-го процесса меньше нижней границы допустимого значения то устройство работает следую мин щим образом.

В исходном состоянии с помощью коммутатора 3! блока 19 подключают

1-й разряд распределителя 28 импульсов, соответствующий согласно соотношению {5) нижней границе показателя 30 к одному из входов элемента

1мин

15. В режиме контроля после достижения i-м.экспоненциальным процессом верхнего уровня напряжения U на выходе двухпорогового элемента 1(i) фор-35

Г ируется нулевой сигнал, который обеспечивает формирование на выходе так,тователя 2(i) импульсов единичного сигнала, снимающего блокировку элемента И 6(i), Последовательность импуль- 40 сов i-го разряда распределителя 29 импульсов блока 19 поступает через элементы И 6(i) и ИЛИ 10 на входы элементов И 13 и 15. Последовательность импульсов первого разряда рас- 45 пределителя 28 импульсов .блока 19 во

Ю время действия последовательности импульсов i-го разряда распределителя

29 импульсов блока 19 поступает через элементы И 33 H ИЛИ 32 на Вход сумма-50 тора 18.

Соединение информационного входа . регистра 16 с его выходом через сумма.тор 18 образует динамический счетчик, в котором sa время m n тактов содержиМое i-ro слова увеличивается на единицу младшего разряда, Спустя 2 -тп

Ф тактов после поступления первого имо пульса с выхода элемента 1йИ1 12 и» вход сумматора 18 на его выходе переноса формируется сигнал переноса иэ

1-го разряда i-ro двоичного кода, сдвигаемого под действием тактовых импульсов генератора 27 импульсов блока 19 с выхода регистра 16 сдвига.

Сигнал переноса из 1-ro разряда с выхода переноса сумматора 18 проходит через элемен И 15 и элемент И 21(i) открытый в это время импульсом 1-го разряда распределителя 29 импульсов блока 19 на единичный вход тригге1 ра 22(i), устанавливая его в единичное состояние, Триггер 22(i) фиксирует факт выхода i-ro процесса за нижнюю границу допустимых значений показателя g . Элемент 23(i) инди мИн кации обеспечивает световую или звуковую индикацию этого события. Сигнал выхода триггера 22(i) может быть использован для включения регулятора технологического объекта, затухание переходного экспоненциального процесса в котором происходит медленнее допустимого.

Узел 32 сравнения блока 19 работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 57 и и 58 находятся в нулевом состоянии, в которое их устанавливает через каждые и тактов последовательность импульсов с выхода элемента 40 задержки блока 19, поступающая иа вход 67 сброса. На синхронизирующие входы триггеров 57 и 58 по входу 66 поступает последовательность тактовых импульсов генератора 27 импульсов блока 19.

Каждые и тактов узел 32 осуществляет поразрядное сравнение двух последовательных двоичных кодов, поступающих начиная с младшего разряда, на информационные входы 64 и 65.

Если на входе 64 действует сигнал логической единицы, на входе 65 — cm нал логического нуля, то на выходе элемента И 59 формируется сигнал логической единицы, устанавливающий. триггер 57 в единичное состояние и сбрасывающий триггер 58 в нулевое со стояние.

Если на входе 64 действует сигнал логического нуля, а на входе 65 — сиг

I нал логической единицы, то на выходе элемента И 60 формируется сигнал логической единицы, устанавливаю! 5 15009 щий триггер 58 в единичное состояние и сбрасывающий триггер 57 в нулевое состояние.

В случае комбинации .кодов 00 и 11 на входах 64 и 65 на выходах элемен5 тов И 59 и 60 действуют сигналы логического нуля, а триггеры 57 и 58 со храняют предшествующее состояние.

Если двоичный код, поступающий по входу 64, превышает двоичный код, действующий на входе 65, то спустя и тактов триггер 57 находится в единичном состоянии, а на выходе 68 действует сигнал логической единицы.

В случае равенства двоичных кодов триггеры 57 и 58 сохраняют нулевое состояние, на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 63 формируется сигнал логической единицы, действующий на выходе 20

69 равенства.

Если двоичный код на входе 64 меньше двоичного кода на входе 65, то спустя и тактов триггер 58 находится в единичном состоянии, а на выхо- 25 де 70 действует сигнал логической единицы.

Тактователь 2 импульсов работает следующим образом.

На тактовый вход 75 поступает по-. 30 следовательность импульсов, формируемая в блоке !9 элементом И 35. На управляющий вход 76 поступает инвертированный сигнал управления с выхода двухпорогового элемента l. В случае действия единичного сигнала на входе

76 на выходе элемента ИЛИ 71 формируется единичный сигнал, поступающий на оцин из входов элемента И-НЕ 73.

Во время паузы между импульсами на 40 входе 75 на выходе элемента И-НЕ 72 формируется единичный сигнал, который совместно с единичным сигналом выхода элемента ИЛИ 71 устанавлива— ет на выходе элемента И-HE 73 нуле45 вой сигнал, блокирующий элемент И-НЕ

72 во время действия импульса на входе 75. В случае действия нулевого сигнала на управляющем входе 76 во время пау- 5р ,зы между импульсами на тактовом вхо де 75 на выходе элемента ИЛИ 71 устанавливается нулевой сигнал, формирующий на выходе элемента И-HE 73 единичный сигнал, который устанавливает триггер 74 в единичное состояние. В этом режиме во время действия импульса на тактовом входе 75 нулевой сигнал на выходе элемента И-НЕ 72

97 !6 блокирует элемент И-НЕ 73, на выходе которого поддерживается единичный сиг-. нал, сохраняющий единичное состояние триггера 74. На его прямом выходе формируется сигнал строба, поступающий на выход 77. Как только на управляющем входе 76 установится единичный сигнал, триггер 74 установится в нулевое сОстояние первым импульсом последовательности, действующей на тактовом входе 75. формула и з о б р е т е н и я

Устройство для контроля экспоненциальных процессов, содержащее m двухпороговых элементов (m — количество контролируемых экспоненциальных процессов), m тактователей импульсов, первую группу из m элементов К, три элемента И, два элемента ИЛИ, первый регистр сдвига, сумматор, группу элементов индикации и блок управления, содержащий генератор импульсов, два распределителя импульсов, первый коммутатор, первый и второй элементы

HJIH, первый элемент И и первый ключ, выход генератора импульсов соединен с входом первого распределителя импульсов, выходы с первого по п-й которого (n — количество разрядов представления информации в регистрах сдвига) связаны с информационными входами первого коммутатора, управляющий вход которог.о соединен с первым установочным входом блока, выходы первого коммутатора подключены к входам первого элемента ИЛИ блока, выход и-го разряда первого распределителя импульсов соединен с входом второго рас. пределителя импульсов, m-й выход которого связан с первым входом первого элемента И блока, второй установочный вход блока управления подключен к управляющему входу первого ключа, информационный вход которого соединен с выводом первого элемента К блока, выход генератора импульсов блока управления связан с входом синхронизации первого регистра сдвига, выход которо" го подключен к установочному входу сумматора, выход первого ключа блока управления соединен с тактовыми входами тактователей импульсов, управляющие входы которых связаны с выходами двухпороговых элементов, выходы тактователей импульсов подключены соответственно к первым входам пер1500997 вой группы элементов И, вторые входы которых соединены с выходами второго распределителя импульсов блока управления, выходы первой группы элементов И связаны с входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам первого и вто рого элементов И, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И, выход первого разряда первого распределителя им— пульсов блока управления соединен с вторым входом первого элемента И> информационный вход первого регистра сдвига связан с информационным выходом сумматора, выход переноса которого соединен с вторым входом второго элемента И, информационные входы устройства подключены к информационным входам двухпороговых элементов, первый и второй входы опорных напря жений которых соединены соответственно с первым и вторым входами опорных напряжений устройства, о т л и- 25 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем контроля группы показателей экспоненциальных процессов, в устройство введены второй регистр сдви- щ га, две группы из m триггеров, группа из m элементов ИЛИ-НЕ, вторая, третья и четвертая группы из m элементов И, третий элемент ИЛИ, элемент

НЕ, m счетчиков, а блок управления дополнительно содержит узел сравнения, второй коммутатор, второй ключ, группу из m элементов И, второй, третий и четвертый элементы И, элемент

HE и элемент задержки, выход которо- 40

ro соединен с входом сброса узла сравнения и с вторым входом первого элемента И блока, выход первого элемента ИЛИ блока связан с первым информа" ционным входом узла сравнения, такто- 45 вый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выходы равенства и превышения узла сравнения соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов И блока, выходы которых связаны соответственно с первым и вторым входами второгп элемента ИЛИ блока, выход и-го разряда первого распределителя импульсов подключен к входу элемента задержки и к вторым входам второго и третьего элементов И блока, выходы разрядов с первого по Й-й второго рас пределителя импульсов соединены с первыми входами, группы из ш элементов

И блока, вторые входы которых связаны с выходом второго элемента ИЛ!1 блока, выходы о первого по п-й первого распределителя импульсов соединены с информационными входами второго коммутатора, управляющий вход которого связан с третьим установочным входом блока, третий вход второго элемента

ИЛИ блока подключен к выходу второго ключа, информационный вход которого соединен через элемент EIE блока с ну.— левой шиной устройства, выход перво о разряда первого распределителя импульсов связан с первым входом чет1 вертого элемента Е, второй вход которого подключен к выходу m-го разряда второго распределителя импульсов, четвертый установочный вход блока соединен с управляющим входом второго ключа, выход которого связан с нулевыми входами первой группы из m триггеров, с установочными входами счетчиков с первого по m-й и с управляющим входом первого регистра сдвига, установочный вход которого подключен к нулевой шине устройства, выход второго коммутатора блока управления соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого связан с первыми входами второго группы из m элементов И, выходы которых подключены к единичным входам

m триггеров первой группы, прямые выходы которых подключены к входам элементов индикации, выходы группы из m элементов И блока управления соединены с нулевыми входами второй группы из ш триггеров, единичные входы которых соединены с выходами тактователей импульсов с первого bio m-й, инверсные выходы. второй группы из

m триггеров связаны с первыми входами группы из m элементов ИЛИ-HE вторые входы которых подключены к выходам тактователей импульсов с первого по

m-й, выходы группы из m элементов

ИЛИ-НЕ соединены с первыми входами третьей группы из т элементов И, вторые входы которых связаны с выходом четвертого элемента И блока управления, выходы группы из т элементов

ИЛИ-НГ подключены к первым входам четвертой группы из ш элементов И, выходы которых соединеньг с входами второго элемента ИЛИ, вторые вх6ды второй и четвертой групп из т элементов И связаны с выходами с первого

1500997

20 по т-й разрядов второго распределителя импульсов блока управления, выходы третьей группы из пь элементов И подключены к счетным входам счетчиков, выходы которых подключены к вхо5 дам элементов индикации, выходы первого и третьего элементов И соединены с входами третьего элемента

ИЛИ, выход которого соединен с инфор- 10 мационным входом сумматора, второй информационный вход узла сравнения блока управления связан с выходом первого регистра сдвига, выход генератора импульсов блока управления подклю— чен к входу синхронизации второго регистра Сдвига, выход которого соединен с его же информационным входом и вторым входом третьего элемента И, информационный выход сумматора связан с установочным входом второго регистра сдвига, управляющий вход которого через элемент НЕ соединен с выходом второго элемента

ИЛИ.

1500997

Составитель В.Воронков

Редактор А,Маковская ТехредМ.Ходанич Корректор И.Куска

Заказ 4865/42 Тираж 788 Подписное

ВБИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 с