Способ преобразования группы пневматических аналоговых сигналов в код

 

Изобретение относится к системам сбора и цифровой обработки информации от пневматических датчиков технологических процессов. Цель изобретения - повышение точности и уменьшение времени преобразования. Согласно предложенному способу, входные каналы подключают к измерительному каналу с последующим декодированием последовательно от канала с наименьшим к каналу с наибольшим по уровню давлением, причем в конце каждого цикла преобразования на вход измерительного канала подают опорное давление, равное P 0(K)=P минJ(K)-ΔJ-2δ, где P минJ(K) - давление в J-м входном канале, равное наименьшему из входных в K-м цикле преобразования, кПа

ΔJ - максимальное по модулю изменение J-го давления между двумя измерениями в последовательных циклах преобразования, кПа

δ - Абсолютная величина зоны гистерезиса измерительного канала, кПа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (gg)g с 06 С 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4489390/?4-24 (??) 03.10.88 (46) 30.07.90. Бюл. t ?8 (71) Государственный всесоюзный центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации (7?) А.И.Бирман, Л.М.Минц, Э.И.Склярский, Т.И.Исмаилов и А.И.Бабаев (53) 621-525(088.8) (56) Бирман А.И. Сопряжение средств пневмоавтоматики и УВК в комбинированных пневмоэлектронных АСУ ТП.

Приборы и системы управления, 1985, Н 7, с. 21-22, рис. 1.

Авторское свидетельство СССР 427405, 1987.

Залманзон Л.А. Проточные элементы пневматических приборов контроля и . управления. — М.: Изд-во АН СССР, 1961, с. 155, рис. 104, с. 220, рис. 129.Изобретение относится к системам сбора и цифровой обработки информации от пневматических датчиков технологических процессов и может быть использовано в пневмоэлектронных

АСУ ТП.

Цель изобретения — повышение точности и уменьшение времени преобразо)BR íèÿ °

2 (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ГРУППЫ

ПНЕВМАТИЧЕСКИХ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ

В КОД (57) Изобретение относится к системам

: сбора и цифровой обработки информации от пневматических датчиков технологических процессов. Цель изобретения - повышение точности и уменьшение времени преобразования. Согласно предложенному способу, входные каналы подключают к измерительному каналу с последующим декодированием последовательно от канала с наименьшим к каналу с наибольшим по уровню давлением, причем в конце каждого цикла преобразования на вход измерительного канала подают опорное давление, равное Pо(М = P мми,. (k) — 8jâ — 2, где Р.„„„(k) — давление в j ì входном канале, равное наименьшему из входных в k-м цикле преобразова" ния, кПа; 8j — максимальное по модулю изменение j-го давления между двумя измерениями в последовательных циклах преобразования, кПа; 1- абсолютная величина зоны гистерезиса измерительного канала, кПа. 1 ил.

На чертеже представлен пример реализации предложенного способа.

Способ осуществляется следующим образом.

В соответствии с заданной в предыдущем цикле преобразования последовательностью адресов процессор (ЭВМ) формирует на модуле ? вывода дискретных сигналов двоичную последователь158?189

Однако установка коммутатора в начальный адрес очереди, т.е. организация в начеле каждого цикла пре-, образования длительного сброса давле- ния из входной камеры пневмоэлектри55 ность, дешифрируемую с помощью модуля

3 дискретных электропневматических преобразователей в пневматические ,управляющие сигналы 1.. ..,, ?.

1 которые устанавливают пневмокоммутатор 4 с клапанами 4 - 4„в требуемое положение и обеспечивают подключение адресуемого канала (датчика Д1...,, AN с длинной линией связи) к измери,тельному каналу, состоящему иэ группового аналогового пневмоэлектрического преобразователя 5, модуля 6 нормализации (А613-11), коммутатора 7 сигналов среднего уровня и аналого цифрового преобразователя АЦП 8. Пос,ле окончания переходного процесса,, вызванного переключением пневмоком,мутатора и определяемого программным путем либо аппаратными средствами (как в прототипе)„ цифровой код N .(k)

1 (выход АЦП 8). пропорциональный зна чению измеряемого давления P. (K) в = данном К-м цикле, вводится в оперативную память процессора 1. Затем аналогичным образом производится onрос остальных входных каналов.

После опроса в данном цикле всех входных сигналов (программный счетчик адресов обнуляется) процессор анали- 30 зирует сформированную последователь, ность кодов и Формирует вариационный . ряд измерений (в порядке возрастания):

ы,.(к), ..., и .,(К), ..., ы,(к).

Это означает, что входное давле-.

35 ние с номером (адресом) j было минимальным, а давление с номером s— максимальным в данном .К-м цикле измерения. Эта последовательность номеров членов вариационного ряда устанавливает очередность коммутации входных сигналов - от минимального по уровню к максимальному в следующем К+1-м цикле преобразования, Иэ теории пневматических цепей известно, что набор давления в глухой камере, коммутируемой с источни ком через длинную линию связи происходит быстрее, чем сброс.

Следовательно, упорядоченный onрос (от меньшего по уровню к большему) должен обеспечить улучшение временных характеристик преобразования в среднем в 1,5-2,0 раза. ческого преобразования с максимального уровня до минимального, может зна-. чительно уменьшить эффективность упорядоченного опроса, Для компенсации этого эффекта в конце каждого цикла преобразования (после измерения максимального давления) балластные емкости коммутатора (камер клапанов 4,, ..., 4 „) и входной камеры преобразователя 5 сообщают через клапан 4 с каналом вывода о аналогового сигнала из ЭВМ, организованного по схеме последовательного соединения ЦАП 9 и аналогового электропневматического преобразователя

10. Преобразователь 10 (в отличие от датчиков технологических переменных) соединен с коммутатором короткой (а не длинной) линией связи.

Переходной процесс, вызванный подключением измерительного канала к преобразователю 10, существенно меньше, чем при подключении к удаленному датчику. Так, если при длине линии связи порядка 300 м и переключении каналов с давлениями, равными соответственно 100 и 20 кПа) переходный процесс экспериментально оценивается величиной 7,9 с, то при подключении преобразователя 10 .время переходного процесса за счет сокращения линии связи до 0,5 - 2,0 .м уменьшается до 0,7 - 1,0 с.

Следовательно, для оптимизации временных характеристик преобразования в конце К-ro цикла преобразования в канале аналогового вывода под управлением ЭВМ должно быть установлено давление, прчблиэительно равное минимальному в данном цикле опроса Ро(К) "- Р „„„„ (K) .

Более точная оценка Р,(К) получе" на исходя из следующих предпосылок.

Точность преобразования улучшается, когда измерения производятся по одной (восходящей) ветви статической характеристики измерительного канала (за счет исключения гистерезиса ПЭП).

Следовательно, Р (К) должно быть строго меньше давления, подключаемого первым в очередном (К+1,)-м цикле измерения.

Максимальная величина d i изменения измеряемого давления P. между I двумя последовательными измерениями известна и задается при генерации программной системы. Следовательно, 5

1 821

p (K) 1 „„„„ (К) 4j где P èí((K) давление в j-м канале, равное мйнимальному из входных.

Кроме того, следует ввести запас по уровню, определяемый какудвоенное значения зоны гистерезиса измерительного канала. Таким образом, опорное давление определяется соотношением

1О

P (К) = P .(К) -dj - 2К.

Формула изобретения

Способ преобразования группы пнев- 15 матических аналоговых сигналов в код путем поочередного подключения входных каналов к измерительному каналу с последующим кодированием, о т л ич а ю.шийся тем, что, с целью 20 уменьшения времени преобразования и повышения точности преобразования, входные каналы подключают к измерительному каналу последовательно от

89 б канала с наименьшим к каналу с наибольшим по уровню давлениями, определенными по результатам предыдущего цикла преобразования в код,,причем в конце каждого цикла преобразования в код на вход измерительного канала подают опорное давление, равное (р,(К) = PÄÄÄ,(К) - qj — Я, где P „„(K) - давление в j-м входном канале, равное наименьшему из входных в

К-м цикле преобразова-, ния, кПа; д) - максимальное пс модулю изменение j-го давления между двумя измерениями в последовательных, циклах преобразования, кПа; д — абсолютная величина зоны гистерезиса измерительного канала,кПа.