Устройство для централизованного контроля параметров

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ЬЭ

CO

ЬЭ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4945083/24 (22) 14.06.91 (46) 15.1293 Бюл. Na 45-46 (71) Санкт-петербургский государственный электротехнический университет им.В.И.Ульянова/Ленина/ (72) Антонюк Е.М.; Антонюк П.Е; Койнаш И.Б. (73) Санкт-петербургский государственный электротехнический университет им.В.И.Ульянова/Ленина/ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННО(В) RU (11) 200492О С1 (51) ГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ (57) Использование: в машинах централизованного контроля и регулирования. Цель: повышение дос— товерности контроля за счет получения информации через определенные промежутки времени. Сущность изобретения: введение счетчика 26, блока сравнения 27, задатчика времени 28, триггера 29, инверторов 30, 31, 32 и элементов И 21, 33, 34.

Положительный эффект: повышение достоверности контроля. 2 ил.

2004920

Изобретение относится к измерительным информационным системам и может быть использовано в машинах централизованного контроля и регулирования.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет принудительного опроса каналов с низким приоритетом через определенные промежутки времени.

На фиг,1 представлена структурная схема устройства для централизованного контроля параметров; на фиг,2 — схема переключения, Устройство для централизованного контроля содержит группу датчиков 1 параметров, группу блоков 2 унификации, группу вычитающих блоков 3, блок 4 задания номинальных значений параметра, группу блоков 5 выделения абсолютного значения сигнала, группу блоков б сравнения, блок 7 задания допустимых отклонений параметров, второй 8 и первый 9 коммутаторы, дешифратор 10, группу ключей 11, блок 12 задания приоритетов, шифратор 13, выполняемый на диодных сборках 14, блок 15 буферной памяти кода номера канала, выполненный на триггерах 16 с потенциальными входами, первый 17 и второй 18 сравнения, элемент ИЛИ 19, таймер 20, первый элемент И 21, аналого-цифровой преобразователь 22, переключатель 23, регистр 24 блок 25 индикации, счетчик 26, третий блок сравнения 27, задатчик 28 времени, триггер 29, второй 30 и первый 31 инверторы и третий 32, четвертый 33 и второй 34 элементы И.

При построении шифратора 13 используются уравнения алгебры логики для характеристики его функций, Например. Для 8-ми канального устройства:

Y1 = Х1 Х2 Хз, У5 = Х1 Х2 Хз, Y2=X1Х2Хз; У6=X1Х2Хз

Уз=Х1Х2хз, У7=Х1Х2Хз;

У4 Х1 Х2 Хз У8- Х1 Х2 Хз где Х и Х- прямой и инверсный входные сигналы триггеров 16; Y — входные сигналы шифратора 13.

Блок 25 индикации может быть построен также как в устройстве-прототипе и содержит регистр, преобразователи двоичного кода в двоично-десятичный код, дешифратор, цифровой индикатор и блок индикации состояния контролируемого параметра, 10

20

Переключатель 23 (см. фиг,2) в этом случае является переключателем на три положения, а не на два. как в прототипе.

Переключатель содержит три группы элементов И, в каждой из которых число элементов И равно числу разрядов кода номера датчика (кода адреса), группу элементов

ИЛИ, число которых равно числу разрядов кода адреса, и два инвертора НЕ, При нулевых сигналах на управляющих входах переключателя (от элемента И 21 и триггера 29) на выходе переключателя будет код от блока

15; при сигнале "1" на первом управляющем входе (от элемента И 21) на выходе переключателя — код от блока 24; при сигнале "1" на втором управляющем входе(от триггера — 29) на выходе переключателя— код от блока 26, Блок сравнения 29 служит для выработки сигнала совпадения кодов, поступающих от переключателя 23 и счетчика 26, причем этот сигнал вырабатывается в момент появления сигнала "1" на выходе элемента И 21.

Задатчик 28 времени служит для задания максимально возможного интервала между моментами контроля и может быть построен, например, на основе ждущего мультивибратора, запускаемого сигналом

30 от компаратора 27. Сигнал "1" на выходе задатчика 28 появляется по окончании указанного максимально возможного интервала времени между моментами контроля, Триггер 29 служит для формирования

35 сигнала подключения ко входам дешифратора 10 через переключатель 23 выходов счетчика 26, причем переключение триггера

29 в необходимое положение производится в момент, когда задатчик 28 времени срабо40 тал (на его выходе сигнал "1"), но при этом предыдущий контролируемый канал обработан (на выходе элемента И 21 сигнал

"0"). При сбросе задатчика 28 времени и окончания обработки контролируемого канала триггер 29 сбрасывается в первоначальное (с нулевым выходным сигналом) положение.

Элементы И 32, 33 и инверторы 30, 31 служат для управления триггером 29. Эле50 мент И 34 служит для формирования сигнала счета счетчика 26 и сброса эадатчика 28 времени.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с выхода датчика 1 поступает на вход блока 2 унификации. с выхода которого унифицированный сигнал поступает на вход вычитающего блока 3, где происходит вычисление разности 15 напряжений, поступающих от блока 2 и блока 4

2004920 дикаторах. задания номинальных значений параметров. Разностн ые сигналы поступают на первый коммутатор 8, а также преобразуются блоком 5 в однополярный сигнал. Сигналы от блоков 2 поступают на второй коммутатор 9.

Однополярные сигналы с выходов блоков 5, пропорциональные раэностным сигналам с выходов блоков 3, поступают на первые входы группы схем 6 сравнения, где сравниваются с напряжением, соответствующим значению допустимого отклонения, поступающего с выхода блока 7.

При срабатывании группы схем 6 сравнения открывается соответствующий ключ

11 и на входы шифратора 13 поступают напряжения с соответствующих выходов блока 12 задания приоритетов. Если сработала только одна схема 6 сравнения и соответственно открылся лишь один ключ 11, тон на один из входов шифратора 13 поступаетсигнал, а на всех остальных входах останется входное напряжение, равное нулю. Через соответствующую диодную сборку 14 этот сигнал воздействует на соответствующие входы триггеров 16 блока 15 буферной памяти, в результате чего на выходах блока 15 появится код номера канала, в котором произошло срабатывание блоков 6 сравнения, Например, если напряжение (входной сигнал Y4) поступает на четвертый вход шифратора 13, а на остальных входах — нулевое напряжение, то это напряжение поступит на

ВхОд Х», ВхОд Х2 и Вход Х3 и на Выходах триггеров Тз-Т» образуется код 100, соответствующий номеру четвертого канала, При одновременном срабатывании нескольких схем 6 сравнения будет выбран канал, у которого будет большее напряжение, поступившее с блока 12 приоритета (делителя напряжения). Например, если

V»> Vz » ... V» » ... Ч»ч, где Ч» напряжение на l-ом выходе делителя напряжения блока

12, а N — число каналов устройства, то будет осуществлен приоритет по номеру канала; три нескольких сработавших схемах 6 сравнения на выходах триггеров 16 будет Образован код номера канала, имеющего меньший порядковый номер. Например, если сработала схема 6 сравнения первого канала (при V» Vz » „, Ч»ч), то потенциалы на входах "1" триггеров T», Tz и Тз оказываются больше потенциалов на входах "0" этих триггеров, и на выходах триггеров образуется код "000". соответствующий первому каналу. Если сработала схема 6 сравнения второго канала (схема 6 сравнения первого канала не сработала), то наибольшее напряжение поступит на вход "0" триггера Т» и входы "1" Tz и Тз, в результате

50 чвго образуется код "001", соответствующий второму каналу независимо от того, сработали следующие по номеру блоки 6 или нет.

Код выбранного номера канала с блока

15 через переключатель 23 поступает на дешифратор 10, который включает ключевые элементы в коммутаторах 8 и 9 так, что на схемы 17 и 18 сравнения поступает разность текущего и номинального значений параметра, а на аналого-цифровой преобразователь 22 — значение унифицированного сигнала выбранного канала, При срабатывании одной из блоков 17 или 18 сравнения, т.е, при превышении разности текущего и номинального значений параметра величины допустимого отклонения, на выходе элемента ИЛИ 19 появляется сигнал "1". Этот сигнал запускает таймер 20 времени (на выходе таймера 20 появляется сигнал "1"), разрешает запись в регистр 24 кода номера выбранного канала от блока 15, через элемент И 21 запускает аналого-цифровой преобразователь 22 и подключает входы дешифратора 10 через переключатель 23 к выходам регистра 24, отключая их от выходов блока 15, Выходы регистра 24 будут подключены к входам дешифратора 10 до тех пор, пока на Выхо,".е элемента И 21 будет сигнал "1", т.е. до окончания регулирования параметра, вышедшего из допустимой зоны. Если параметр на поддается регулированию, то по достижении допустимого времени регулирования срабатывает таймер 20, в результате чего на выходе элемента И 21 появится сигнал "0" и по входам дешифратора 10 через переключатель 23 будут подключены выходы блока 15 и устройство перейдет на режим поиска канала с наибольшей разностью текущего и номинального значений параметра.

При нахождении такого канала опять будет записан код номера выбранного каналов регистр 25, запустится аналогоцифровой преобразователь 22, в результате чего код параметра и код номера канала поступят в блок 25 индикации, где после преобразований будут индицированы на соответствующих табло или инПри общей высокой активности контролируемых сигналов. может Возникнуть ситуация, когда некоторые каналы опрашиваться и контролироваться не будут из-за своей малой активности или неисправности элементов схемы, что снижает достоверность контроля и затрудняет, в ряде случаев, использование информации.

2004920

25 группы переключателя и к соответствующим информационным входам регистра, связанного разрядными выходами с соответствующими информационными входами второй группы переключателя, а входом

35 разрешения записи - с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, с входом запуска таймера, с выходом эле- мента ИЛИ и с первым входом первого

40 элемента И, подключенного вторым входом к выходу таймера, а выходом - к первому управляющему входу переключателя, соединенного группой выходов с первой группой информационных входов блока

45 индикации и с входа и дешифратора, подключенного первым и вторым выходами к соответствующим управляющим входам первого коммутатора и второго коммутатора, связанного выходом с вторым входом

50 первого блока сравнения и с первым входом второго блоков сравнения, подключенного вторым входом к второму выходу блока задания допустимого отклонения параметров, а выходом - к первому информа55 ционному входу блока индикации и к первому входу элемента ИЛИ, связанного вторым входом с выходом первого блока сравнения и с вторым информационным входом блока индикации, подключенного второй группой информационных входов к

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ, содержащее rpynny датчиков параметров, подключенных выходами через соответствующие блоки унификации к информационным входам первого коммутатора и к первым входам соответствующих блоков вычитания, подключенных вторыми входами к соответствующим выходам блока задания номинального значения, а выходами

- к информационным входам второго коммутатора и к входам соответствующих блоков выделения абсолютного значения сигнала, подключенных выходами к первым входам соответствующих блоков сравнения группы, связанных вторыми входами с первым выходом блока задания допустимого отклонения параметров и с первым входом первого блока сравнения, а выходами - с управляющими входами соответствующих ключей, подключенных ин-. формационными входами к соответствующим выходам блока задания приоритетов, а выходами - к соответствующим входам шифратора, соединенного выходами с информационными входами блоI ка буферной памяти кода номера канала, подключенного выходами к соответствующим информационным входам первой

Для исключения такой ситуации в устройство введена схема контроля, состоящая из бл о ко в 26-34, Контроль осуществляется последовательно, начиная с любого канала, в зависимости от начального состояния счетчика 26.

Код с выхода счетчика 26,сравнивается в блоке сравнения 27 с кодом на выходе переключателя 23 в момент появления сигнала

"1" на выходе элемента И 21. Если за максимально возможное время, определяемое задатчиком 28 времени, на выходе переключателя 23 появится код, одинаковый с кодом счетчика 26, то на выходе блока сравнения 27 появляется сигнал, который через элемент И 34 переключает счетчик 2о в следующее положение и сбрасывает задатчик 28 в начальное (нулевое) положение.

На дешифратор 10 в этом случае поступает через переключатель 23 код с выхода регистра 24 или блока 15.

Если время, определяемое задатчиком

28, не достаточно для появления кода контролируемого канала, то на выходе задатчика

28 появляется единичный сигнал, который через элемент И 32 переключает триггер 29 так, что на дополнительном управляющем

Формула изобретения входе переключателя 23 появляется единичный сигнал, а на входе элемента И 34— нулевой, К входам дешифратора 10 оказываются подключенными выходы счетчика 26 и происходит принудительный опрос контролируемого канала и соответствующая обработка сигнала этого канала. По окончании обработки сигнала контролируемого канала сигнал с выхода элемента И 21 через инвертор 31 и элемент И ЗЗ переключает триггер

29 так, что на дополнительный управляющий вход переключателя 23 поступает нулевой сигнал, а на вход элемента И 34— единичный. Устройство переходит в режим нормальной работы.

Таким образом, изобретение по сравнению с прототипом дает большую достоверность контроля за счет принудительного опроса мало активных (и даже неисправных) каналов через определенные промежутки времени, определяемые динамическими свойствами сигналов и удобством исгользования информации, (56) Авторское свидетельство СССР

N 1059547, кл. G 05 В 23/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

К 1603400, кл, G 06 F 15/46, 1988.

2004920 соответствующим разрядным выходам аналого-цифрового преобразователя, соединенного информационным входом с выходом первого коммутатора, отличающееся тем, что в устройство введены задатчик времени, триггер, три элемента И, два элемента НЕ, счетчик и третий блок сравнения, подключенный первой группой информационных входов к группе выходов переключателя, стробирующим входом - к выходу первого элемента И и к входу первого элемента НЕ, второй группой информационных входов - к разрядным выходам счетчика и к третьей группе информационных входов переключателя, а выходом - к первому входу второго элемента И, связанного вторым входом с инверсным выходом триггера, а выходом - со счетным входом счетчика и с входом обн;ления эадатчика времени, подключенного выходом к первому входу третьего элемента И и через второй элемент НŠ— к первому входу четвертого элемента И, соединенного выходом с нулевым входом триггера, 10 подключенного прямым выходом к второму управляющему входу переключателя, а единичным входом - к выходу третьего элемента И, связанного единичным входом с выходом третьего элемента И, подключенного вторым входом к второму входу четвертого элемента И и к выходу первого элемента НЕ, 2004920

Редактор В, Трубченко

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3396

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

0m 3AeHav и г

Составитель Е. Антонюк

Техред М.Моргентал Корректор Л. Ливринц