Устройство для контроля параметров

 

Союз Советскни

Соцмалмстннескми

Республн к

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ii657440 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаявленоО 1.03.77 (21) 2458175/18-24 (51) М. Кл с присоединением заявки №

G 06 F 15/48

Государственный комитет

СССР оо делам иэооретений и открытий (23) Приоритет(53) УДК 681.327.

Опубликоваио15.04.79.Бюллетень ¹14. 17 (088.8) Дата опубликования описания 18.04.79 (72) Авторы изобретения

П. И. Комаров, В. H. Упанов, В. В. Сотников и А. A. Егоров

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технопогический институт им. Ленсовета (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО 0ЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для контроля параметров и прогнозирования аварийных режимов контролируемых обьектов.

Известно устройство дпя контроля параметров, содержащее датчики, блоки уставок и блоки сравнения, которые соединены через масштабируюший блок с выходом переключателя, один вход которого подключен к регулируемому источнику сиг-то нала, а второй — к источнику периодически изменяющегося сигнала. Это устройство позволяет оценивать степень близости текущего значения параметра к его аварийным значениям.

Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности определения вероятности выхода текущего значения параметра за его аварийное значение (1).

Наиболее близким к данному no сугиности технического решения является уст ройство для профилактической диагностики, которое содержит блок коммутации контролируемых обьектов, входы которого подключены к соответствующим входам устройства, а выход -. к первому входу блока коммутации, вторым входом соединенного с выходом блоке оперативной памяти и первым входом блока внешней памяти, группа выходов которого подключена к первой группе входов блока коммутации, первый и второй выходы которого соответственно соединены со входом блока оперативной памяти и входом блока управления, подключенного первым и вторым выходами соответственно к управляя шим входам блока коммутации и блока внешней памяти, блок регистрации, соединенный входом с выходом блока вычисления интеграла вероятностей.

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие и сложность

его конструкции, что значительно снижает воэможность аффективного использования для ряда специфических производств, например, прогнозирования аварийных сит „а657440 4 (Х, Х,Х7) и1 выход (Е ) и реализует следующее соотношение:

z =х+

Х

4 5 Х

7

Елок 10, в зависимости от управления, производит суммирование числа прес- дыдуших обработок либо с величиной (-2), я либо с (+1).

10 Перед началом работы в блок 5 внешы- ней памяти заносятся следующие величины: л

SS ций потенциально опасных технологических процессов химических производств (2}.

Цепью изобретения является повышение быстродействия и упрощение устро ства.

Поставленная цель достигается тем что в устройство введены бпок суммир вания, блок вычислении рассогласовани и блок вычисления значения параметра причем блок суммирования входом и в ходом подключен соответственно к третьему выходу и третьему входу блока коммутации, а управляющим входдм — к третьему выходу блока управления, вторая группа входов и первая группа выходов блока коммутации подключены соотг ветственно к группам выходов и входов о и блока вычисления рассогласования, группы входов и выходов блока вычисления значения параметра соединены соответственно со второй группой выходов и третьей группой входов блока коммуташ и, третья группа выходов которого соединена с группой входов блока вычисления интеграла вероятностей, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы блока коммутации подключены соответственно ко второму, третьему, четвертому и пятому входам блока внешней памяти.

На чертеже показана блок-схема уст ройства, которое содержит блок 1 коммутации контролируемых объектов, блок

2 коммутации, блок 3 управления, блок

4 оперативной памяти, блок 5 внешней памяти, блок 6 вычисления интеграла вероятностей, блок 7 регистрации, блок

8 вычисления рассогласования, блок 9 вычисления значения параметра и блок

10 суммирования.

Блок 2 коммутации осуществляет функцию соединения между блоками устройстsa, в блоке 4 оперативной памяти временно хранятся результаты текущей о6работки данных контроля, в блоке 5 внешней памяти хранятся данные по результатам предыдущих обработок.

Блок 8 вычисления. рассогласования устройства имеет 4 входа (Х, Х Х, Х, ) и 3 выхода (Z,, Z, Z ) иреализует сйедуюшие соотношения:

Z =Х-Х

3 =z (z,++a,-x,), z,=(х,-x,) - x =- а=1, A о где. y - предсказанное значение опреде1

amauего параметра в и -й очке; гл 0 — числовые величины, опредеп-< > и- ляюшие математическое ожидание и дис персию многомерной случайной функции состояния контролируемого объекта в

{л -1)-й точке; с - логическая переменная, определяющая количество тактов работы устрой- " ст а; и - количество предсказаний.

Устройство работает следующим образом.

Первые два цикла работы являются предварительными (А4 2).

Первый цикл работы осуществляется в один такт (А =1), а именно: текушее значение контролируемого параметра у, через выход блока 1 через блок 2 записывается в ячейку памяти блока 5 хранения rn одновременно с этим значение

n- и с выхода блока 5 через блок 2 посту« пает на вход блока 10, с выхода которого, увеличенные на единицу, через блок

2 записываются в блок 5 хранения значе ния и и oL .

В следующем цикле блок 3 управления в соответствии с условием î =2 организует работу в два такта, В первом такте текущее значение параметра у, а такте величины, храняа л шиеся.в блоке 5 (g,ù ) через блок

2 посгупают на блок 8. Айайогично на л блок 9 поступают значения у и л

Елок 9 через блок 2 соединяется с . блоком оперативной памяти 4, куда записывается вычисленное значение прогноза определяющего параметра в (n +1)-й точке: л л 2 уи+1 "п п "и и п) Блок 9, реализующий рекуррентное вычисление параметра, имеет -3 входа

Одновременно с этим в блоке 10 производится увеличение предисторцу и и

657440

5 значения логической переменной eL на единицу и запись новых значений A и а1 в блок 5 внешней памяти.

Во втором такте производится аналогичное вычисление значения нового пер- 5 чого момента м„

О А и производится запись ранее полученного л значения прогноза о в блок внешней м1 памяти 5.

Третий и последуюший циклы работы устройства (А.=З) являются основными и производятся в три такта, при этом два первых такта аналогичны ранее описанным, в третьем же такте производится вычио ление точности предсказания параметра (о ), при этом на вход блока 8 через блок 2 поступают с блока 5 значения < и производится вычисление рас2.

h-l

2 согласования текушего значения 6 с усредненным б по формуле:

A 2

=(-ел- МУстройство для контроля параметров, содержашее блок,<оммутацни контролируемых обьектов, входы которого подключены к соответствуюшим входам устройстеа, a выход - к первому входу блока коммутации, вторым входом соединенного с выходом блока оперативной памяти и первым входом блока внешней памяти, группа выходов которого подключена к первой группе входов блока коммутации, первый и второй выходы которого соогветственно соединены со входом блока

S оперативной памяти и входом блока управления, подключенного первым и вторым выходами соответственно к управляюшим входам блока коммутации и блока внеш0 ней памяти, блок регистрации, соединенный входом с выходом блока вычисления интеграла вероятностей, о т и и ч а юш е е с я тем, что, с"цеЯью повышения быстродействия устройства, в него введены блок суммировании, блок вычисления рассогласования и блок вычисления значения параметра, причем блок суммирования входом и выходом подключен соответственно к третьему выходу и третьему входу блока коммутации, а управЮ ляюшим входом - к третьему выходу бло ка управлениг, вторая группа входов и первая группа выходов блока коммутации яодключены соответственно к группам вы-. ходов и входов блока вычисления рассогласования, группы входов и выходов блока вычисления значения параметра соединены соответственно .со второй группой выходов и третьей группой входов блока коммутации, третьи группа выходов кото2S

Одновременно в блоке 10 производится уменьшение предисторни на 2 единицы.

Полученное значение (n -2), а также рассогласование Ь и предыдушее значение б поступают соответственно с

2 и-4

36 блоков 10, 8 и 5 через блок 2 на вхсьды блока 9, в результате чего вычисляе ся параметр

45 идол.

1 (2

«= «- «-е6« «) «-Ä характериэуюший точность параметра в л -й точке. Текушее значение контролируемого параметра ц, вычисленное зна2 чение точности прогноза 6, а также ранее определенное значенйе прогноза ц через блок 2 поступают на вход блока 6, в котором производится вычисление вероятности р выхода из строя контролируемых обьектов: где е - допустимое значение определяю9дол шего параметра контролируемого обьекта;

- измеренное значение определяю л шего параметра в и -й точке; ц - предсказанное значение определ« лякхнего параметра в (л +1)-й точке;

?

- точность (дисперсия) предсказа и ния определяюшего параметра вл-й гоке.

Результат вычисления фнксяруется цифропечатаюшим устройством блока 7. Одновременно с этим количество предсказаний и в блоке 9 увеличивается Ва единицу и записывается через блок 2 s блох

5 внешней памяти, а значение прогноза с блока 4 оперативной памяти иереписывается в блок 5.

Введение в устройство блоков вычисления рассогласования и рекуррентного вь1числения параметра позволяет упростить схему реализации устройства, а также умейьшить время работы устройства.

Формула изобретения

657440

Составитель В. Вертлиб

Редактор В. Чирков Техред 3. Фанта Корректор А. Кравченко

Заказ 1797/48 Тираж 779 Подписное

IIHHHHH Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рого соединена с группой входов блока вычисления интеграла вероятностей, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы блока коммутации подключены соответственно ко второму, третьему, четверто- 5 му и пятому входам блока внешней памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

hb 245454, кл. G 06 F 15/46, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

hb 386399, кл. G 06 Р 15/46, 1970.