Устройство для контроля параметров функционирования сложных технических объектов

 

ОПИСА

ИЗОБРЕТ

Союз Советских

Социалистических

Республик

0448

К АВТОРСКОМУ СВИД (б1) Дополнительное к авт. св (22) Заявлено 2707.77(21) 25 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 0510.79. Бю

Дата опубликования опис

Л2

В 23/02

F 15/46

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

621.396 ° .(088.8) (72) Авторы изобретения

Е.К.Бабец -и В.П.Хорольский (71) Заявитель

Криворожский ордена Трудового Красного Знамени горнорудный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ

1 2

Изобретен ие относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к устройствам для осуществления централизованного автоматического контроля работоспособности и качества функционирования сложных технических объектов, характеризующихся множеством параметров с сложными причинно-следственными связями, наличием случайных неконтролируемых возмущений, большими потерями производства в случае возникновения ава-. рийных ситуаций и при развитии их в аварию.

Такие устройства могут найти применение в диагностике, при анализе активных сред, а также в системах автоматического контроля и отыска-. ния неисправностей, и для прогнозирования времени безотказной работы, и может быть использовано на прсмышленных предприятиях в горнообогатительной, металлургической, химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для контроля параметров, содержащее датчики, нормализаторы, анализатор и блоки индикации и управления (1).

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для контроля параметров функционирования сложных технических объектов, содержащее блок регистрации, блок последовательной коммутации, соединенный сигнальными входами с датчиками параметров, управляющими входами - с пультом управления, а выходом - с блоком измерения и последовательно соединенные блок программы, деныфратор команд, блок оперативной памяти и управляемый коьмутатор, причем управляющие входы блоков программы и-оперативной памяти подключены к выходам пульта управления, вы15 ходы блока синхронизации соединены с командньын входами блока программ, дешифратора команд и блока оператив- . ной памяти, один вход блока синхрони-зации подключен к командному выходу

20 блока програ еы, а другой - к его сигнальному выходу первый выход управляемого коммутатора подключе н ко входу блока электрических воздействий, другой - к одному иэ входов

25 блока измерений, один выход которого соединен с управлякщим входом блока програьеы, а другой - с первым входом блока индикации, вторым входом подключенного к индикаторному выходу

30 управляемого коммутатора,(2).

690448

Данное устройство имеет низкие функциональные воэможности и не применимо для контроля параметров технических объектов, на вход которых недопустима подача тестовых сигналов из-за воэможности возникновения аварийной ситуации ° Кроме того, из- вестное устройство обладает низким быстродействием обнаружения выхола параметров за пределы нормы из-за отсутствия блока диспетчера, изменяющего программу контроля в зависимости от изменившейся ситуации в ходе выполнения данной программы контроля.

Кроме того, известное устройство не

Позволяет оценить направление и дзйствительную величину отклонения параметров от нормы и не производит регистрацию этих величин, что не позволяет собирать оперативную информацию, Необходимую для прогноза надежности качества функционирования сложных технических объектов и их элементов.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены блок оценки, формирователь эталонов и анализатор результатов контроля, Причем входы блока оценки соединены с выходами блока измерения и формирователя эталонов, вход которого соединен с третьим выходом управляемого коммутатора, к четвертому выходу которого подключен первый вход блока регистрации, второй вход которого подсоединен к одному выхс>ду блока оценки, другие выхо»ь> которс>го подключены к входам блока индикации и анализатора результатов контроля, выход которого соединен с входом блоКа программ,а выход блока программ подсоединен к одному иэ управляющих входов блока последовательной коммутации.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 программ, дешифратор 2 команд, блок 3 синхрснизации, блок 4 оперативной памяти, управляемый коммутатор 5, блок 6 индикации, формирователь 7 эталонов, блок 8 измерения, блок 9 последовательной коммутации, пульт 1U управления, объект 11 контроля, блок 12 оценки, анализатор 13 результатов контроля, блок 14 регистрации, датчики 15 параметров.

Блок 8 измерения служит для сбора и преобразования информации с датчиков, для нормализации и усреднения сигналов, фильтрации помех и ложных сигналов и состоит из набора типовых усилительно-преобразующих звеньев, обеспечивающих представление различных электрических величин контролируемых параметров в соответствующем масштабе напряжения постоянного тока.

Формирователь 7 служит для формирования эталона нормальной ситуации, выполняя функции ввода уставок кон5 тролируемых параметров в блок оценки, осуществляющий количественное оценивание отклонения контролируемых параметров от нормы, его величину, направление и скорость, что позволяет качественно определять состояние объекта. При помощи алгоритмов логического контроля он определяет номер параметра аппарата, узла, состояние которого отлично от нормы, и причину, вызывающую это отклонение, и подает сигнал в блоки регистрации и индикации, служащие для представления и долговременного хранения оперативной информации.

20 Анализатор 13 служит для определения приоритета контроля параметров и для изменения программы контроля.

В основу его работы положена модель причинно-следственных связей конкретного технологическогообъекта или процесса, построенная путем изучения причинной логики событий.

Блок 1 служит для хранения программ контроля отдельных параметров и их групп, характеризукицих состояние составных частей сложного технического объекта контроля.

Устройство работает следующим образом.

Управляемлй коммутатор 5 по сигналу, поступающему от блока программы 1 через дешифратор 2 и блок. 4, подготавливает к новому циклу контроля формирователь 7, а через него блок 12 и анализатор 13, а также

40 блоки измерения 8, регистрации 14 и индикации 6. Программа проверки испытуемого объекта 11 контроля читается блоком 1 построчно с перфоленты, причем с каждой строкой вырабатываются . синхронизирующий импульс, поступающий на вход блока 3, и команды, поступающие в адресные регистры дешифратора 2. Первая строка кадра не несет информации, и первый синхроимпульс соответствует состоянию блока 3, при котором на его выходе вырабатывается сигнал сброса оперативной памяти рабочих регистров коммутатора 5. С приходом второй строки кадра командные сигналы адреса эталона контролируемого параметра поступают на входы коммутатора 5 одновременно с приходом синхроимпульса. Управляемый коммутатор 5 обеспечивает выбор соответствукщего

60 эталона в формирователе 7. Одновременно в ком>утаторе 5 происходит отработка секции выбора схемы измерений и нормализации в блоке 8.

По программе контроля, выбранной

65 в ручном режиме оператором с пульта

6 90448

10 управления или в автоматическом— анализатором 13, блок 9 производит подключение датчиков 15 параметров, расположенных на объекте контроля, к блоку 8, где производится преобразование контролируемых величин, их 5 нормализация, фильтрация помех, усреднение по алгоритму взвешенного скользящего среднего. Отдельные признаки параметров и групгы признаков поступают в блок 12 оценки, где производится сравнение отдельных признаков с уставками и определяется величина и знак отклонения данного пара- 1 метра от пределов допуска, а также производится формирование групп признаков контролируемых параметров.

Величины основных контролируемых параметров поступают в блоки 14 регистрации и индикации б, на которые также поступают сигналы от в"троенных датчиков 15. В блоке 14 регистрации происходит фиксация причин и времени простоев основного технологического оборудования.

Если проверяемый параметр находится в пределах допуска, анализатор

13 вырабатывает сигнал запуска блоков

1 и 9 на продолжение выбранной программы контроля состояния сложного технического объекта. В случае выхода параметра за пределы допуска импульс запуска блоков 1 и 9 вырабатывается только после определения новой последовательности контроля в анализаторе 13.

После окончания полной программы контроля на пульте оператора и электрическом табло блока 6 индикации загораются: обобщенная характеристика состояния сложного технического объекта контроля - Исправное сос- 40 тояние, Работоспособное состояние, Авария, а также номер отказавшего узла и номер параметра, вышедшего за пределы допуска. При этом оператор имеет воэможность активно воздействовать на объект (производить настройку, наладку, ремонт и замену отказавших узлов и т.д.) и после этого производить запуск блока 1 программы для вызывного контроля о параметров отказавших узлов. стройство для контроля параметров функционирования сложных технических .объектов, содержащее блок регистрации,блок последовательной коммутации, соединенный сигнальными входами с датчиками параметров, управляющими входами — c пультом управления, а выходом — с блоком измерения и пос-- ледовательно соединенные блок программы,дешифратор команд, блок оперативной памяти и управляемяй коммутатор, причем управляющие входы блоков программы и оперативной памяти подключены к выходам пульта управления, выходы блока синхрониза- ии соединены с командными входами блока программы, дешнфратора команд и блока оперативной памяти, один вход блока синхронизации подключен к командному выходу блока программы, а другой — к его сигнальному выходу, первый выход управляемого коммутатора подключен к блоку измерения, один выход которого соединен с первьве входом блока индикации, второй вход которого, подключен ко второму выходу управляемэго коммутатора, вход которого сое>щиен с выходом блока. оперативной памяти, о т л и ч а .ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля и быстродействия устройства, в него введены блок оценки, формирователь эталонов и анализатор результатов контроля, причем входы блока оценки соединены с выходами блока измерения и формирователя эталонов, вход которого соединен с третьим выходом управляемого коммутатора, к четвертому выходу которого подключен пер вый вход блока регистрации, второй вход которого подсоединен к одному выходу блока оценки, другие выходы которого подключены к входам блока инцикации и анализатора результатов контроля, выход которого соединен с входом блока программ, а выход блока программ подсоединен к одному иэ управляющих входов блока последователь-ной коммутации. бО

Перед выполнением нового цикла опроса датчиков 15 на вход устройства подается тестовый сигнал проверки от блока 1 программы и имитируется работа устройства в ржкиме проверки. В случае несоответствия реакции устройства на тестовый сигнал анализатор 13 формирует сигнал отказа устройства диагностики и прекращает его работу илн подает сигнал на последовательное подключение резервных блоков, работакщих в режиме холодного резерва, в случае наличия резервирования.

Все блоки, составляющие предла1 гаемое устройство, могут быть реализованы на базе известных элементов и узлов цифроа налоговых вычислительных машин.

Такая структура построения устройства обеспечивает повышение быстродействия и надежности контроля и диагностики, повышение точности количественной оценки качественных показателей функционирования сложных технических объектов. Кроме того,,данное устройство дает возможность производить анализ работоспособности и оперативный учет простоев и йричин их вызвавших.

Формула изобретения

690448

Составитель B.Äèàíîâ тахту л,адаерова коРРектоРГ.Решетккк

Редактор Б.Ге кее

Заказ 5964/44 Тираж 1015 Подписное

11ИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

° дБ ек. "ек

Источники йй орМции, принятые во внимание при экспертизе

Юк .. — 1> °

1. Aazoìàòическая контрольноизмерительная аппаратура. Под ред„,Пономарева Н.Н., М., Сов.радио., 1975, с. 310-311.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 329529, кл. G Об F 15/46 ° 1976 (прототип) .