Устройство для допускового контроляпараметров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 351341

Союз Соеетсннх

Соцналнстнческнх

Республнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 211179 (21) 2843559/18-24 (51)М. Кл. с присоединением заявки Мо

G 05 В 23/02

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй и открыто.й (23) Приоритет (53) УДК 621. 396 (088.8) Опубликовано 30.0781 Бюллетень Hо 28

Дата опубликования описания 300781

К.К. Филиппов, В А. Боднер, Д.А. Берен

Р.М. Кукулнев и A.N. Попов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-, зовано в системах автоматического контроля состояния объекта.

Известны устройства, осуществляющие сравнение двух чисел, представленных двоичным кодом 1).

Эти устройства не обеспечивают одновременного сравнения числа, соответствующего измеряемому параметру, с двумя числами, соответствующими границам поля допуска и формирование сигнала, фиксирующего нахождение параметра в поле допуска.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сравнения двоичных чисел с допусками, содержащее блок памяти, хранящий кодовые значения границ поля допуска, блок сравнения кода контролируемого параметра с кодами границ поля допуска и блоки совпадений f2).

Данное устройство обеспечивает допусковый контроль без учета знаков уставок и знака значения контролируемого параметра. Кроме того, коды уставок (верхней и нижней) должны быть поданы на определенные заранее закрепленные за этими уставками входы.

Однако в автоматических системах контроля возникает необходимость осуществлять допусковый контроль с учетом знака контролируемого параметра, а с целью обеспечения программного автоматического контроля — задание верхней и нижней уставок по любому иэ входов.

ЦеЛь изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства за счет-1сонтроля параметров с учетом их знаков при произвольном задании по входам значениЯ уставок.

Указанная цель достигается тем,что

1з устройство для допускового контроля параметров, содержащее дешифраторы кодов контролируемого параметра и уставок, выходы которых через блоки поразрядного сравнения подключены к

2О входам блоков объединения разрядов, снабжено.дешифратором состояний знаковых сигналов, двумя дешифраторами состояний знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, дешифратором состояний комбинаций знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, двумя инверторами, тремя многовходовыми .элементами объединения допусковых сигналов и тремя элементами совпаде30 ний допусковых сигналов, первые входы

851341 которых через соответствующие много;входовые элементы объединения допусковых сигналов соединены с выходами дешифратора состояний комбинаций знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, а вторые входы через инверторы — с другими входами многовходовых элементов объединения допусковых сигналов и выходами дешифратора состояний знаковых сигналов, входы которого соединены со знаковыми входами устройства и одними входами дешифраторов состояний знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, другие входы которых соединены с выходами соответствующих блоков объединения разрядов, а выходы — со входами дешифратора состояний комбинаций знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов.

Яа фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема блока объединения разрядов; на фиг. 3 — варианты расположения поля допуска на числовой оси; на фиг. 4-6 — соответственно функциональная схема дешифратора состояний знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, дешифратора состояний знаковых сигналов и дешифратора состояний комбинаций знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов.

Устройство содержит входные шины

1-3 кода цифрового измерительного прибора (ЦИН), уставки N<и уставки

М2 для ввода знаков в двоичн.>м коде и чисел в и -разрядном двоично-десятичном коде 8-4-2-1, дешифраторы 4-6 кодов контролируемого параметра и уставок: чисел ЦИП, уставки й„ и уставки и для преобразования двоично2 десятичного кода в десятичный, один информационный выход и -разрядного дешифратора 1-6 включает десять сигнальных, каждый из которых соответствует одной из десятичных цифр 0,1, 2,...9, блоки 7 и 8 поразрядного сравнения с уставкой й, и уставкой

N< для получения в каждом сравниваемом разряде сигналов "больше", "равен", уставке N (TN, = йд, i

l,2,..-,) и "меньше", "равен" устаВКЕ М2 (LN2 =М2„ ) ПО раэдельныМ выходам, блоки 9 и 10 объединения разрядов: уставки N и уставки N2 для получения по двум выходам общих сигналов сравнения кодов "больше"

"равен" уставки М (7i й, ) и "меньше""равен" уставки N2 (ь М2) в двоичном коде> дешифраторы 11 и 12 состояний знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов для получения на выходе каждого дешифратора комбинаций сигналов в двоичном коде .(допусковых сигналов уставок),.как результатов возможных сочетаний 3-х двоичных сигналов на входе; дешифратор 13 состояния знаковых сигналов для вьщеления на выходе допусковых сигналов "больше", "меньше", дешифратор 14 состоя4 / ний комбинаций знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов для выделения на выходе 3-х групп логических . элементов дешифратора допусковых сигналов "норма", "меньше", "больше", как результатов возможных сочетаний двух комбинаций допусковых сигналов уставок на входе, многовходовые элементы 15, 16 и 17 объединения допусковых сигналов, элементы 18, 19 и 20 совпадений допусковых сигналов, инверторы 21, 22 и выходные шины 23 сигналов "норма", "меньше", "больше" для получения в двоичном коде результатов допускового контроля.

Блоки 9 и 10 (фиг. 2) содержат мно15 говходовой элемент 24 объединения и соответствующие числу и: сравниваеI мых разрядов -входовые элементы

25 совпадений = 2,3,..., и.-, выходы которых подключены к входам элемента рц 24, содержащего и + 1 входов.

Дешифраторы 11 и 12 (фиг. 4) содержат инверторы 26 и элементы 27 совпадений.

Дешифратор 14 содержит (фиг.5) три группы элемемтов парных совпадений 28, 29, 30, а дешифратор 13 (см. 6) — инверторы 31 и элементы 32 объединения.

Устройство работает следующим образом.

Сравнение чисел производится с учетом знаков кода ЦИП К и знаков нижней и верхней уставок +Н и " В (N„+ М2), характеризующих расположение поля допуска по числовой оси (фиг.3), причем, в отличие от известного, предлагаемое устройство дает воэможность устанавливать без ограничений по абсолютной величине и по знаку (алгебраически) по входам N<, N любые значения нижней и верхней уставок, соответствующие границам поля допуска.В соответствии с алгоритмом работы устройства коды нижней и верхней уставок могут быть поданы на входы й, и и произвольным образом.

Числовая информация в коде 8-4-2-1 вводится по шинам 1-3 параллельно по всем h разрядам и преобразуется соответствующими дешифраторами 4-6 в и --разрядный десятичный код, что обеспечивает сопряжение устройства со стандартным входным кодом и упрощает аппаратурную реализацию блоков 7 и 8.

Десятичный код ЦИП сравнивается по абсолютной величине одновременно во всех разрядах с десятичным кодом уставки N и уставки М2 в блоках 7, 8 °

В отдельном разряде каждая цифра кода ЦИП сравнивается с каждой цифрой кодов уставок. Результатом сравнения ,каждого разряда является наличие на соответствующем выходе логической

"1", что соответствует сигналам Ц,, > М„2,...,7К„,,- -М,,„, =М„2,..., й4и и МЪ4 а М22 t ° ° 1(N2n =йю

851341

Таблица

Уставка М;

1 2 3 4 и

Наименов.

Уставка М|<

N раэр.

2 3 4 ... n

М сх.

> Мл| (N4

-М,„С М„

-Мд, -М СМ

МЬ МЯ2 МЫ СМм

М.и

М pN()

«М -М тМ „

-М «N ™ Ъ -.ММ . М я -ММ - М МЬ МИ

«М «Мя «М| «N .. «М «N «М М23 «М|п|

n + 1

М

2н

СМ

ЪМ„

М, ..., =М „ или логического "0", что соответствует сигналам аМ„ М

М Ф М 1 ) +М, д И 7 Й () Мд ° Ъ | |2

4 М „ М,..., М,„.

Работа блоков 9 и 10 (фиг. 2) происходит в соответствии с условиями таблицы 1, из которой следует, что если выполняется хотя бы одно условие, записанное в строке, то появляется сигнал логической "1", т.е.сигнал М„ для уставки М„ и сигнал 4М для уставки М .

Объединение результатов поразрядного сравнения чисел происходит по строкам, что отражает результат сравнения чисел параллельно в каждом разряде, начиная со старшего первого и кончая любым мпадшим разрядом,где у же выполняется записанное в строке таблицы 1 условие. Выполнение записанных условий для остальных младших разрядов не влияет на результаты контроля.

Например, для случая, когда уставка N - — 1 2 8 2 7 4 6 5, код ЦИП = 1 2 8 2 5 9 7 8, уставка М = 1 0 3 1 9 3 2 5, для верхней уставки N условие сравнения выполняется в 5-м разряде, а для нижней уставки М вЂ” во втором разряде.

В случае невыполнения записанных в таблице 1 условий будем иметь на выходе элементов 24 (фиг. 2) сигналы логического "0", т.е. сигнал (N и сигнал yN< ("меньше уставки М„ " и

"больше уставки Ng "), характеризующие выход сравниваемого числа иэ поля допуска.

Анализ цифровых значений всех возможных вариантов приложения полей допусков (фиг. 3), значений кода ЦИП и уставок по числовой оси даст возможность представить общий алгоритм работы устройства в виде таблицы 2.При этом каждый из дешифраторов 11 и 12 осуществляет формирование в двоичном коде 8-ми комбинаций сигналов, как возможных сочетаний 3-х двоичных сигналов, на входе: сигнала >Nq (<М„ ) и. сигналов знаков + (-)м, + (-)К для блока 11, сигнала 4М (>N>l и сигйалов знаков + (-) М, + (-) К для блока 12. Каждому возможному сочетанию входных сигналов соответствует один сигнал, появляющийся в виде логической "1" только на принадлежа>5 щем данному сочетанию выходе .

В дешифраторе 14 в соответствие с алгоритмом работы устройства (таблица 2) происходит сначала совпадение возможных комбинаций допусковых сиг;Щ налов уставок N, и М, а в дешифраторе 13 — отдельно знаков уставок и знака кода ЦИП на элемента совпадения, а затем — объединение 3-х групп . видов scex возможных сигналов "больше", "норма", "меньше", соответствующих таблице 2, 3-м каналам.

Результатом сравнения чисел с уставками является наличие сигнала

"больше", "норма" или "меньше" на одной из 3-х шин 23 в виде логической

"1". Элементы 18, 19, 20 введены в устройство для выделения сигналов

"меньше" нли "больше", при несоответствии знака кода ЦИП знакам уставок (таблица 2).

Устройство дает возможность оценить бессуматорным методом, где находится измеряемый параметр: в поле допуска, задаваемом уставками, или вне его, с учетом знаков уставок и

40 кода ЦИП, и позволяет производить сравнение одновременно с процессами измерения.

851341

Таблица 2

СигH cLB

Значение

Параметры

Сиг- Значе нал ние

Значение

Значение

Сигнал

Сигнал

Значение

+ 1010 - 1100 +. 00101011 - 00101110 +

+ 1100 - 1010 - 11100001 + . 11100100 + и, ° ФЮ

Экак код

+--+--++

00000011

1001

1001

Норма

Меньше

1111000О <У 0 0

1 0

0100

00001100

0100

0010

0010

Больше

00000011 0 1

Формула изобретения

fthm

Ф

Устройство для допускового контро-20 ля параметров, содержащее дешифраторы кодов контролируемого параметра и уставок, выходы которых через блоки поразрядного сравнения подключены к вхсдам блоков объединения разрядов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с 25 целью расширения функциональных возможностей устройства, оно .снабжено дешифратором состояний знаковых сигналов, двумя дешифраторами состояний знаковых сигналов и сигналов сравне- 30 ния кодов, дешифратором состояний комбинаций знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, двумя инверторами, тремя многовходовыми элементами объединения допусковых сигналов и 35 тремя элементами совпадений допусковых сигналов, первые входы которых через- соответствующие многовходовые элементы объединения допусковых сигналов соединены с выходами дешифратора состояний комбинаций знаковых сигналов и сигналов сравнения кодора, а вторые входы через инверторы — с другими входами многовходовых элементов объединения допусковых сигналов и выходами дешифратора состояний знаковых сигналов, входы которого соединены со знаковыми входами устройства и одними входами дешифраторов состояний знаковых сигналов и сигналов сравнения кодов, другие входы которых соединены с выходами соответствующих блоков объединения разрядов, а выходы - со входами дешифратора состояний комбинаций знаковых сигналов и сигналоз сравненйя кодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 643842, кл. G 05 В 3/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 596865, кл. G 05 В 23/02, 1975.

3, Авторское свидетельство СССР

Р 538358, кл. 6 06 F 7/04, 1975 (прототип).

85i341, l

I ! ! !

Фиг.2

Фиг, 3

i) (Фиг. Ф

1 !

И I ! ! и 1

I

1

1 !

I

1

l

1 !

Ф к «Ф й1 (Иг) Ъ И1 (4ка

851341 .ФФФ фФФ

ФФФ

ФФФ

° а

ФФ

Ф °

° Ф

° Ф

° Ф

° °

° Ф

Н ) 3<

° Х

-Л Я 4, ::: 1

° ° °

° ° Ô

° Ф °

° ° Ý

° ФФ

ФФФ

° ° Ô

° ФФ

° ° 1

° Ф

/меньше

«+К + ц «+

° ° å

° ° Ý

Г ! !

I !

I !

6впьше

Ф ° Å

° ФФ

° Ф °

° ° Ф

° ° Â

Ф ° Ô

° ° å

I !

I

° ° 1

ФФФ

° ФФ

° ФФ

° ФФ

° ФФ

° ФФ

ФЬс. 6

Составитель В. Дианов

Редактор Е.Спиридонова Техред М. Голинка КоррекгорМ. Коста

Эакаэ 6354/66, Тираж 940 Подписное

ВНиИПИ ;Государственного комитета СССР по делая иэобретений и открытий

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

t ="Фмф4Ф вЂ”.+-Умre

2 — + ФФФФФ ф

--+ ° ° °

5 в.+ ФФФ

Е Ф ° Ф » ° ° °

1 — ф- Ф ФФФ

I .+Ф Фб °

gl

" rФ °

+ +Ф ° Ô

ql

++ Э ° ° /

+ +Ф ° °

6/

++ Ф ° °

++ ° Ф Ф

gl Ф ФФ

1 ! !

Филиал ППП "Патент", г. ужгорОд, ул. Проектная, 4