Контрольное устройство

Авторы патента:

Сорокин Павел Владимирович (RU)

Асадчий Артём Владимирович (RU)

Солдатов Алексей Иванович (RU)

Солдатов Андрей Алексеевич (RU)

G05B23/02 - электрические испытания и контроль

G05B21/02 - электрические

G01R19/255 - с использованием аналого-цифровых преобразований с подсчетом импульсов в течение отрезка времени, пропорционального напряжению или току, получаемому от генератора импульсов фиксированной частоты

Владельцы патента RU 2682802:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к области испытаний электрических систем. Контрольное устройство содержит генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого связаны с входом индикатора. Выходы объекта контроля подключены к входам многоканального аналого-цифрового преобразователя и к входам согласующего устройства, выходы которого подключены к входам мультиплексора, выход которого соединен с входом логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Выход блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ связан с управляющим входом счетчика импульсов, выход которого соединен с входом формирователя коротких импульсов, выход которого связан с входом сброса реле времени, выход которого подключен к второму входу логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Выход многоканального аналого-цифрового преобразователя соединен с микроконтроллером, который связан с блоком памяти, счетчиком, выходом блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с персональным компьютером. Выход счетчика импульсов связан с входом мультиплексора и входом микроконтроллера. Технический результат изобретения заключается в возможности определить порядковый номер канала многоканального источника питания, на котором возникла неисправность и сохранить информацию о характере изменения выходного напряжения. 1 ил.

Изобретение относится к области испытаний электрических систем, а именно к системам управления с выбором дискретных значений управляемой переменной величины и может быть использовано для контроля работоспособности многоканального источника питания.

Известно автоматизированное контрольное устройство (RU 2103717 С1, МПК 6 G05B 21/00, G05B 21/02, опубл. 27.01.1998), выбранное в качестве прототипа, которое содержит генератор импульсов, счетчик импульсов, индикатор, управляемый переключатель, согласующее устройство, логический блок ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, формирователь коротких импульсов и реле времени. Выход генератора импульсов связан с входом счетчика импульсов, выходы которого связаны с входами индикатора и с адресными входами управляемого переключателя. Выход управляемого переключателя связан с согласующим устройством. Переключаемые входы управляемого переключателя связаны с контрольными входами устройства. Выход согласующего устройства связан с первым входом логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого связан с управляющим входом счетчика импульсов. Выход младшего разряда счетчика импульсов связан с входом формирователя коротких импульсов. Выход формирователя коротких импульсов связан с входом сброса реле времени, выход которого связан с вторым входом логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

При работе устройства в каждом такте происходит проверка только одной очередной цепи из всего их количества в проверяемом объекте. Кроме того, если в процессе проверки происходит изменение состояния проверяемой цепи, например, во время его функционирования, остается неизвестным характер изменения выходного сигнала, что не позволяет установить причину неисправности.

Предлагаемое контрольное устройство позволяет контролировать выходные напряжения многоканального источника питания и, в случае отклонения напряжений от заданного уровня, позволяет определить порядковый номер канала, на котором возникла неисправность и сохранить информацию о характере изменения выходного напряжения.

Контрольное устройство, также как в прототипе, содержит генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого связаны с входом индикатора, согласующее устройство, логический блок ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого связан с управляющим входом счетчика импульсов, выход которого соединен с входом формирователя коротких импульсов, выход которого связан с входом сброса реле времени, выход которого подключен к второму входу логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

В отличие от прототипа выходы объекта контроля подключены к входам многоканального аналого-цифрового преобразователя и к входам согласующего устройства, выходы которого подключены к входам мультиплексора, выход которого соединен с входом логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Выход многоканального аналого-цифрового преобразователя соединен с микроконтроллером, который связан с блоком памяти, счетчиком, выходом блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с персональным компьютером. Выход счетчика импульсов связан с входом мультиплексора и входом микроконтроллера.

Таким образом, использование многоканального аналого-цифрового преобразователя, микроконтроллера и блока памяти позволяет сохранить информацию о характере изменения выходного напряжения объекта контроля, который позволяет установить причину неисправности.

На фиг. 1 представлена схема предложенного устройства.

Контрольное устройство содержит задающий генератор импульсов 1 (ЗГ), подключенный к счетному входу счетчика импульсов 2 (СЧ), выходы которого связаны с мультиплексором 3 (М), микроконтроллером 4 (МК) и индикатором 5 (ИНД). Входы мультиплексора 3 (М) соединены с выходами согласующего устройства 6 (СУ). Выход мультиплексора 3 (М) подключен к логическому блоку ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 (ИИ), который связан со счетчиком импульсов 2 (СЧ) и микроконтроллером 4 (МК). Вход формирователя импульсов 8 (ФИ) соединен с выходом младшего разряда счетчика импульсов 2 (СЧ) и с входом реле времени 9 (РВ), выход которого подключен к логическому блоку ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 (ИИ). Выходы объекта контроля 10 (ОК) подключены к входам согласующего устройства 6 (СУ) и многоканального аналого-цифрового преобразователя 11 (АЦП), выход которого подключен к входу микроконтроллера 4 (МК), который соединен с блоком памяти 12 (БП) и с персональным компьютером 13 (ПК).

Задающий генератор импульсов 1 (ЗГ) может быть выполнен на микросхеме КР1006ВИ1, счетчик импульсов 2 (СЧ) - на микросхеме 564ИЕ10, а мультиплексор 3 (М) - на микросхеме 564КП2. В качестве микроконтроллера 3 (М) использован микроконтроллер ATMEGA16. Индикатор 5 (ИНД) является семисегментным индикатором типа КИПЦ22А-2/8К. Согласующее устройство 6 (СУ) собрано на транзисторных оптопарах 3ОТ144А, логический блок ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 (ИИ) - на микросхеме 564ЛП2, а формирователь коротких импульсов 8 (ФИ) - на микросхеме 564ЛП2. Реле времени 9 (РВ) реализовано на микросхеме КР1006ВИ1. В качестве многоканального аналого-цифрового преобразователя 11 (АЦП) использован четырехканальный аналого-цифровой преобразователь типа AD7605-4 фирмы Analog Devices. Блок памяти 12 (БП) реализован на микросхеме флэш-памяти AT25DF321A фирмы Adesto Technologies.

Объектом контроля 10 (ОК) является многоканальный источник питания, на выходах которого формируются различные по величине напряжения.

При подключении контролируемых каналов объекта контроля 10 (ОК) к входам многоканального аналого-цифрового преобразователя 11 (АЦП) и к входам согласующего устройства 6 (СУ) запускается задающий генератор импульсов 1 (ЗГ), формируя тактовые импульсы, которые поступают на счетчик импульсов 2 (СЧ). На выводах счетчика импульсов 2 (СЧ) формируется последовательность сигналов, которые поступают на мультиплексор 3 (М), микроконтроллер 4 (МК) и индикатор 5 (ИНД). При работе счетчика импульсов 2 (СЧ) мультиплексор 3 (М) поочередно коммутирует свои входы к логическому блоку ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 (ИИ) в зависимости от последовательности сигналов, приходящей на адресные входы мультиплексора 3 (М). Согласующее устройство 6 (СУ) преобразует выходные напряжения, поступающие от объекта контроля 10 (ОК) в цифровую форму, необходимую для работы логического блока ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ИЛИ 7 (ИИ). Формирователь коротких импульсов 8 (ФИ) формирует короткие импульсы по фронту и по спаду импульсов, поступающих с младшего разряда счетчика импульсов 2 (СЧ). Реле времени 9 (РВ) формирует импульсы задержки, которые поступают на логический блок ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ИЛИ 7 (ИИ). При возникновении неисправности вследствие перегрузки или отказа работоспособности определенного канала объекта контроля 10 (ОК) происходит снижение выходного напряжения на данном канале до нулевого уровня. Вследствие снижения выходного напряжения до нулевого уровня на одном из выходов согласующего устройства 6 (СУ) и на выходе мультиплексора 3 (М) будет отсутствовать сигнал и логический блок ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 7 (ИИ) сформирует команду для запрета работы счетчика импульсов (2), и одновременно команду в микроконтроллер 4 (МК) для завершения процесса записи данных в блок памяти 12 (БП). Многоканальный аналого-цифровой преобразователь 11 (АЦП) преобразует сигнал, поступающий от объекта контроля 10 (ОК), в цифровую форму и передает в микроконтроллер 4 (МК). Персональный компьютер 13 (ПК) получает данные через микроконтроллер 4 (МК) и осуществляет отображение информации оператору о характере изменения выходного напряжения. Индикатор 5 (ИНД) отображает порядковый номер контролируемого канала объекта контроля 10 (ОК), на котором была зафиксирована неисправность.

Контрольное устройство, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого связаны с входом индикатора, согласующее устройство, логический блок исключающее ИЛИ, выход которого связан с управляющим входом счетчика импульсов, выход которого соединен с входом формирователя коротких импульсов, выход которого связан с входом сброса реле времени, выход которого подключен к второму входу логического блока исключающее ИЛИ, отличающееся тем, что выходы объекта контроля подключены к входам многоканального аналого-цифрового преобразователя и к входам согласующего устройства, выходы которого подключены к входам мультиплексора, выход которого соединен с входом логического блока исключающее ИЛИ, выход многоканального аналого-цифрового преобразователя соединен с микроконтроллером, который связан с блоком памяти, счетчиком, выходом блока исключающее ИЛИ и с персональным компьютером, причем выход счетчика импульсов связан с входом мультиплексора и входом микроконтроллера.

При помощи заявленного способа и системы разрабатывают фактический профиль срока службы для компонента устройства контроля технологического процесса, такого как задвижка, и этот профиль срока службы применяют для определения прогнозируемого остаточного срока службы для компонента устройства во время эксплуатации.

Прогнозирование работы задвижки на основании лабораторных испытаний // 2681989

Способ управления технической системой при помощи удержания точки оптимума состояния системы на агрегированных двумерных и трехмерных группах параметров // 2681740

Изобретение относится к области техники и информатики. В способе управления технической системой при помощи удержания точки оптимума состояния системы на агрегированных двумерных и трехмерных группах параметров, накапливают данные о функционировании технической системы; выбирают одну из моделей функционирования отдельных агрегатов или их подсистем; агрегируют данные в группы параметров и получают аппроксимацию показателей к непрерывной функции.

Способ предсказания состояния технической системы на основе разностных функций // 2681701

Изобретение относится к области техники и информатики, а более конкретно к способу предсказания состояния технической системы на основе разностных функций. Технический результат - возможность использовать разности не только первого, но и более высоких порядков, что позволяет эффективно прогнозировать состояние системы.

Способ предсказания состояния технической системы при помощи аппроксимации ее параметров к непрерывной функции // 2681404

Изобретение относится к области техники и информатики. В способе предсказания состояния технической системы при помощи аппроксимации ее параметров к непрерывной функции на основе данных о функционировании агрегатов накапливают данные о функционировании; выбирают одну из моделей функционирования отдельных агрегатов, допускающую представление в виде непрерывной функции.

Способ поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе на основе функции чувствительности // 2680928

Изобретение относится к способу поиска неисправного блока в непрерывной динамической системе на основе функции чувствительности. Для поиска неисправного блока в системе из произвольно соединенных динамических блоков предварительно определяют время контроля, определяют параметр интегрального преобразования, фиксируют число контрольных точек, предварительно определяют нормированные векторы интегральных оценок выходных сигналов модели определенным образом, замещают систему с номинальными характеристиками контролируемой, на вход системы подают аналогичный входной сигнал, определяют интегральные оценки выходных сигналов аналогичным образом применительно к контролируемой системе, определяют отклонения интегральных оценок выходных сигналов контролируемой системы, вычисляют нормированные значения отклонений, вычисляют диагностические признаки наличия неисправного блока, по минимуму значения определяют структурный дефект.

Устройство для оценки технического состояния машин // 2679961

Изобретение относится к области диагностики технического состояния машин. Технический результат - разработка переносного мобильного устройства для осуществления автоматизированного мониторинга агрегатов технологического оборудования по признакам вибрации, частоты вращения и температуры во взрывоопасных зонах.

Система и способ для диагностирования полевого устройства // 2678242

Предлагается система и способ диагностирования для регулятора давления в технологической установке. Устройство диагностирования содержит процессор, функционально связанный с регулятором давления; запоминающее устройство, функционально связанное с процессором; и датчик, функционально связанный с впускным клапаном регулятора давления, выпускным клапаном регулятора давления и процессором.

Система и способ для диагностирования полевого устройства // 2678242

Комплекс средств обеспечения эксплуатации летательных аппаратов // 2678182

Комплекс средств обеспечения эксплуатации летательных аппаратов содержит вводно-распределительный модуль, энергетический модуль, модуль генератора электрической энергии, серверный модуль, модуль хранения данных, модуль диспетчерского управления, каждый из которых содержит системы кондиционирования, вентиляции, освещения и пожарной сигнализации, контроля и управления доступом, автономную систему пожаротушения, автоматизированную систему диспетчерского управления.

Способ и система автоматического управления // 2624136

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в чистых помещениях для поддержания постоянной оптимальной температуры. В способе автоматического управления системами выходную переменную исполнительного механизма подают на вход управляемого объекта, измеряют фактическую величину выходной переменной управляемого объекта, которую вместе с командной величиной входной переменной управляемого объекта используют для формирования управляющего сигнала, который подают на вход исполнительного механизма за счет использования отрицательной обратной связи по выходной переменной управляемого объекта.

Способ задания уставки для приборов общего назначения с цифровым дисплеем // 2486567

Изобретение относится к области приборостроения. .

Технологический передатчик, способ корректировки его выходных данных и датчик давления // 2451969

Изобретение относится к технологическому передатчику в системах управления производственными процессами, включающему датчик, электронный модуль передатчика и датчик угла наклона.

Способ задания значения уставки для приборов общего назначения с цифровым дисплеем // 2429517

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к функциональным элементам регулирующих и управляющих систем общего назначения. .

Автоматическое контрольное устройство // 2109318

Изобретение относится к испытаниям электрических систем и может быть использовано в качестве устройства, контролирующего работоспособность аппаратуры управления.

Автоматизированное контрольное устройство // 2103717

Изобретение относится к области испытаний электрических систем и может быть использовано в качестве устройства, контролирующего работоспособность аппаратуры управления и исправности цепей аппаратуры.

Устройство для измерения числа оборотов вала электродвигателя с постоянным магнитом (варианты) // 2027213

Многоканальное устройство ручного управления // 1594489

Изобретение относится к электрическим устройствам ручного управления и может быть использовано для управления большим числом электродвигателей, электроклапанов, осветительных приборов.

Устройство управления процессом тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий в тепловой установке // 1418290

Устройство управления режимом тепловлажностной обработки бетонных и железобетонных изделий // 1404359

Изобретение относится к тепловлажностной обработке бетонных и железобетонных изделий и позволяет повысить точность управления. .

Цифровой измеритель статистических характеристик случайных сигналов // 2662412

Изобретение относится к области радиотехники и измерительной техники. Технический результат заключается в обеспечении непрерывного цифрового измерения среднего значения и дисперсии случайных сигналов с высокой точностью при минимальном числе необходимых арифметических операций.