Устройство для контроля параметров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 657440 (22) Заявлено 220278 (21) 2583313/18-24 (1 Р )(2

G 06 F 15/46 с присоединением заявки Hо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.80. Бюллетень М9 24

Дата опубликования описания 30.06.80 (53) УДК 681. 327..17(088.8) (72) Авторы изобретения

П.H. Комаров, В.Н. Уланов, В.B Ñoòíèêoâ и В.Л. Рукин

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

Изобретение предназначено для прогнозирования наступления аварийных режимов контролируемых объектов, относится к области автоматики и вычислительной техники и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св . 9 657440.

В основном изобретении по авт,св.

Р 657440 описано устройство для конт-10 роля, предназначенное для использования в автоматизированных системах централизованного контроля и обработки информации. Это устройство содержит блок коммутации, подключен- 15 ный к блоку коммутации контролируемых объектов, блоку вычисления рассогласования, блоку вычисления значения параметра, блоку оперативной памяти, через блок вычисления интер- 20 вала вероятностей к блоку регистрации и через блок управления к блоку внешней памяти и блоку суммирования, соединенным с блоком коммутации непосредственно (1). 25

Недостатком данного устройства является малая точность, что снижает

его использование для ряда специфических производств, например, при прогнозировании аварийных .ситуаций по- 30 тенциально опасных технологических процессов химических производств, Цель изобретения — повышение точности устройства.

Вто достигается тем, что оно снабжено управляемым блоком умножения, информационный вход и выход которого подсоединены к блоку коммутации, а управляемый вход — к одному из выходов блока управления.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Она содержит блок 1 коммутации контролируемых объектов, блок 2 коммутации, осуществляющий функцию связи блоков устройства, блок 3 управления, управляющий работой устройства, блок 4 оперативной памяти, предназначенный для временного хранения результатов обработанной информации, блок

5 внешней памяти, служащий для хранения предыстории контролируемых объектов, блок 6 вычисления интеграла вероятностей, блок 7 регистрации, блок 8 вычисления рассогласования, блок 9 вычисления значения параметра, блок 10 суммирования и управляемый блок 11 умножения. Позициями 12-18 обозначены входные и выходные шины соответствующих блоков устройства.

744614

В устройстве блок 8 имеет дна входа (Х» Х2 ) и три выхода (Z„22, 2> и реализует следуюшие соотношейия:

Z=X-X Z»Z Z =Х вЂ” Z г

» 4 2 2» 3 2»

Блок 9, реализуюший рекуррентное вычисление параметра, имеет четыре входа (х>, x„, хэ, х ) и один выход (Z4) и реализует следующее соотношение:

Х4 6 .4 э хв

Блок 10 в зависимости от управления производит суммирование входной величины либо с .величиной (-2), либо (+1) .

Блок 11 в зависимости от управления производит умножение поступаюшей на его вход величины либо на 6, либо на 9.

Перед началом работы в блок 5 20 заносятся следующие величины: л л х

У» У =У = и»б =0»Х11»» и» n-» n-2 п-ë /, л л где у, „ „ — предсказанное значение определяющего параметра в и -й и (й — 1)-й точках соответстненно;

У„„— действительное значение определяющего параметра в (n — 1)-й точке;ги„,, О„,„ — числовые величины, определяющие математическое ожидание и дисперсию многомерной случайной функции состояния контролируемого объекта в (и — 2) -й и (n -1) -й тачках соответственно; о — логическая переменная, определяюшая количество тактов работы устройства; »-» — количество предсказаний.

Работает предлагаемое устройство в следующей последовательности, при этом первые три цикла являются предварительными.

Первый цикл работы {»х = 1) осуществляется н о) ин такт, а именно: текушее значение контролируемого параметра Уи через выход блока 1 через блок 2 записывается в ячейку бдока 5 хранения т „ ; одновременно с этим значение о с выхода блока 5 через блок 2 поступает на.вход бло.ка 10, с выхода которого увеличенное на единицу через блок 2 записывается g0 в блок 5 хранения а .

Во втором цикле (Q= 2) блок 3 организует работу устройства в два такта. В первом такте текущее значение контролируемого параметра Уи записывается через выход, блока 1 через блок

2 в ячейку памяти блока 5 хранения

Уи» . Одновременно с этим происходит аналогично описанному в первом цикле изменение содержимого ячейки храЪения с, в блоке 5. 60

Во втором такте производится изменение на единицу содержимого ячейки блока 5, где хранится значение предыстории, уменьшенное на единицу (n — 1) . 65

В следующем цикле (»» = 3) блок 3 организует работу устройства в три такта.

В первом такте величины ("»-4, у „», m ), хранящиеся в блоке 5, через блок 2 поступают на блок 9, выход которого через блок 2 подсоединяется к первому входу блока 8, второй вход которого также через блок

2 подсоединяется к выходу ячейки бло.ка 5, хранящей значение v

Первый выход блока 8 подсоединяется через блок 2 ко входу блока 11, - н котором в сботнетствии с управляюшим сигналом с блока 3 производится умножение входной неличины на коэффициент +6; выход блока 11 через блок 2 соединяется с ячейкой блока 4, куда записывается вычисленное значение

Й .бк укк Ку».к»,){»к к »-, 1

Во втором такте производится вычисление значения нового первого момента m по формуле

n-$ (=m»- — У -rrl )

n-» n-2 n-» n-» n-g,)Одновременно с этим значения v „и у„„, хранящиеся в блоке 5, через блок 2 поступают на блок 8, третий выход которого через блок 2 соединяется со второй ячейкой блока 4, куда записывается значение д»2у„-у„, „, в блоке 10 при этом производятся ув елич ение предыстории на единицу и запись нового значения (n — 1) в соответствующую ячейку блока 5.

В третьем такте текущее значение параметра Уи, а также предыдушее значение У„ <, хранящееся н блоке 5, через блок 2 поступает на блок 8, первый выход которого через блок 2 соединяется са входом блока ll который в соответствии с управляющим сигналом, выдаваемым блоком 3, производит умножение входной величины на коэффициент +9. . Выход блока 11 через блок 2 соединяется с одним из входов блока 9, остальные входы которого через блок

2 соединяются с ячейками блока 4, хранящими значения R и R2, а также с ячейкой блока 5, хранящей значение и

ПРи этом „„» Р + — toÕ(уп- У, „)- Д .

Одновременно с этим содержимое ячейки Уп записывается в ячейку у„„ блока 5.

Четвертый и последующие циклы рабаты устройства (У p 4) являются основными и производятся н четыре такта, из них первые три аналогичны описанным, а в четвертом такте производится вычисление точности предска2 эания б„,при этом на вход блока

8 через блок 2 поступают с блока 5

Л значения у„, а также текушее значение контролируемого параметра уи и про6

744614

Формула изобретения изводится„вычисление рассогласования а уп п1

Одновременно с этим в блоке 10 производится уменьшение предыстории на 2 единицы.

Полученное значение n †. 2, а также рассогласбвание Ь и предыдущее значение Й„, поступают соответственно с блоков 10, 8 и 5 через блок 2 на входы блока 9, в результате чего вычисляется параметр б„- 6„„+ + (Уп- „

- б, „ характериэ лощий точность параметра в и-й точке. Текущее значение контролируемого параметра у„, вычисленное значение точности прогноза б, а также ранее определенное л значение прогноза чн+ через блок 2 поступают на вход блока 6, в котором производится вычисление вероятности выхода из строя контролируемых объектов где Д вЂ” вероятность выхода контролируемого параметра из зоны допусков;

У „ — допустимое значение опре- 30 деляющего параметра контролируемого объекта;

Уп — измеренное значение определяющего параметра в

П-й точке; 35 л у„ „ — предсказанное значение. определяющего параметра в .(П + 1)-й точке1

< — точность (дисперсия) предсказания определяющего параметра в и -й точке.

Результат вычисления регистрируется блоком 7. Одновременно с этим, текущее, значение у, а также значение прогноза с блока 4 переписывается в соответствующие ячейки блока 5.

Введение в устройство управляемого блока умножения позволяет повысить точность контроля определяющего параметра.

Все блоки, составляющие данное устройство, могут быть реализованы на базе известных элементов и узлов цифроаналоговых вычислительных машин.

Устройство для контроля параметров по авт.св. Р 657440, о т л и чающее.ся тем, что, сцелью повышения точности устройства, оно снабжено управЛяемым блоком умножения, информационный вход и выход которого подсоединены к блоку коммутации, а управляемый вход — к одному иэ выходов блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 657440, кл. G 06 F 15/46, 1977.

744614

CGc тавит ель В . Ди BB GB

Редактор И, Грузова Техред Я . Бир ак Корректор И. Вигула

Заказ 3663/4 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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