Устройство для централизованного контроля параметров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >962864 с Ъ г

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 0901,.81 (21) 3265533/18-24 (И1М.Кл з

6 05 В 23/02 с присоединением заявки ¹Государстяеиный комитет

СССР . ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет ($3) УДК 681. 327 (088 ° 8.) Опубликовано 300982. Бюллетень ¹36

Дата опубликования описания 30.0982

Г

Ю.Н. Кочанов, В.А. Лернер и В.П. Максимов;. -,.

Н (72) Авторы изобретения!

А

1. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО КОНТРОЛЯ

ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится к автоматике и информационно-измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах .(ИИС) и информационно-вычислительных комплексах (ИВК) автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП).

Известно устройство для централизованного контроля параметров, содержащее датчики, задатчики эталонных параметров и блок обработки результатов контроля (1).

Недостатком данного устройства является низкая точность иэ-за погрешностей, вносимых измерительным каналом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для централизованного контроля параметров, содержащее датчики, источник эталонных параметров, функциональные преобразователи, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход которого соединен с входом регистра памяти уставок и входом регистра результатов контроля, блок обработки результа-. .,тов контроля, блок управления, блоки индикации, регистрации и звуковой сигнализации. Устройство реализует компенсационный способ измерения. 3а счет формирования уставки с помощью канала измерения устройство осуществляет компенсацию ошибок этого канала при проведении сравнения зна« чения контролируемого параметра с полем допуска. Суммарная ошибка

10 равна погрешности источника эталон-. ных параметров (2 ).

Недостатком известного устройства является то, что в .нем не контролируется сопротивление изоляции датчиков, уменьшение которого приводит к увеличению погрешности измерения параметров. .Цель изобретения - увеличение полноты контроля.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для централизованного контроля параметров, содержащее блок преобразователей и блок управления, первый выход которого подключен через задатчик уставок к первому входу коммутатора, второй выход — к второму входу коммутатора, третий выход — к первому входу первого регистра, четвертый выход — к первому входу второго регистра, пятый выЗО ход — к.первому входу блока обработ962864 ки результатов контроля, выходы которого оединены с входами блоков. регистрации, звуковой сигнализации и индикации соответственно, а второй и третий входы — с выходами первого и второго регистров соответственно, вторые входы которых подключены к выходу аналого-цифрового преобразователя, группа входов коммутатора является группой. входов устройства, введены блок контроля изоляции датчи- 10 ков и переключатель, вход которого соединен с шестым выходом блока yripasления, выход коммутатора через последовательно соединенные размыкающий контакт переключателя и блок преоб- 15 разователей подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, а через замыкающий контакт переключатеря— к входу блока контроля изоляции, выход которого соединен с четвертым вхсдом блока обработки результатов контроля.

Блок управления содержит последовательно соединенные задающий генератор, формирователь тактовых импульсов, счетчик, дешифратор и элемент И, .выход которого является третьим выходом блока, второй выход формирователя тактовых импульсов соединен с вторым входом элемента И и с четвертым выходом блока, третий выход — с первым входом узла элементов И, выход счетчика является вторым выходом блока и соединен с вторым входом узла элементов И, выход которого является пятым выходом блока,шина питания положительного потенциала через .переменный резистор соединена с шиной нулевого потенциала и с первым входом первого индикатора, а через замыкающий ключ - 40 с шестым выходом блока и с входом второго индикатора, подвижный кон. такт переменного резистора соединен с вторым входом первого индикатора и является первым входом блока. 45

Блок обработки результатов контроля содержит элемент сравнения, входы которого являются вторым и третьим входами блока соответственно, выход соединен с первым входом эле- gp мента ИЛИ, второй вход которого является четвертым входом блока, а выход соединен с первым входом узла вентилей, второй вход которого является первым входом блока, выходы элемента ИЛИ и узла .вентилей являются соответствующими выходами блока.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 — схема блока преобразоват"ей на Фиг. 3 - схема 60 блока обработки результатов контроля", на фиг. 4 - схема блока управления.

Устройство (фиг. 1) содержит дат-, чики 1, задатчик 2 уставок, коммутатор 3, блок 4 преобразователей, 6 аналого-цифровой преобразователь 5, первый и второй регистры 6 и 7, блок

8 обработки результатов контроля, блоки 9 регистрации, 10 v.!.ä;и;ации и

11 звуковой сигнализации, блок 12 управления, переключатель 13, егоразмыкающий 14 и замыкающий 15 кон такты, блок 16 кон роля изоляции, резисторы 17-19, компаратор 20.

Кроме того, устройство содержит усилитель 21 и узел 22 масштабирования (фиг. 2); элемент 23 сравнения, элемент ИЛИ 24 и узел 25 вентилей (фиг. 3); задающий генератор

26, формирователь 27 тактовых импульсов, счетчик 28, дешифратор 29, элемент И 30, узел 31 элементов И, замыкающий ключ 32, первый и второй индикаторы 33 и 34 и переменный резистор 35 (фиг. 4).

Система централизованного контроля параметров имеет два режима работы — режим контроля парметров и режим контроля изоляции, Выбор режима осуществляется блоком 12, по программе или вручную. При установлении режима контроля параметров блок 12 подает команды на эадатчик 2, который формирует необходимое поле допуска в аналоговом коде. Значения сформированной устанки через коммутатор 3, контакт 15 и блок 4 поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 5, измеряются и записываются в. регистр 6. Далее блок 12 через коммутатор 3, контакт 15 и преобразователь 4 поочередно подключает датчики 1 к аналого-цифровому преобразователю 5, где происходит измерение, результат которого записывается в регистр 7. После каждого измерения контролируемого параметра производится сравнение его с измеренным ранее полем допуска в блоке

8 и вывод результата на блоки 9-11.

За счет. формирования уставки с помощью канала измерения в системе осуществляется компенсация ошибок этого каиала при проведении сравнения контролируемого параметра с полем допуска. Суммарная ошибка равна погрешности источника эталонных параметров, которая при современном развитии техники может быть достаточно малой при ограниченных затратах для большинства физических величин.

При установлении режима контроля изоляции выход коммутатора 3 отключается контактом 15 от входа преобразователя 5 и подключается контактом 14 на вход блока 16 ° При уменьшении сопротивления изоляции датчика, подключенного коммутатором к.блоку 16 и являющегося четвертым плечом измерительного моста этого блока, до величины меньшей допустимой с выхода компаратора 20 поступает

962864 сигнал понижения изоляции на блок Я.

В блоках 9-11 сигнализируется и регистрируется факт понижения изоляции с указанием адреса датчика; у которого обнаружена пониженная изоляция.

Блок 4 может иметь различную техническую реализацию, в зависимости от типа датчика, используемого участка его характеристики и т.д. На фиг. 2 представлена схема блока группового функционального преобразователя для случая, когда датчиками являются термоэлектрические термометры (термопары). Блок состоит из нормирующего усилителя 21 и узла масштабирования. Блок работает следующим образом, Подлежащая измерению ЭДС термопары через коммутатор 3 (фиг. 1) поступает на вход усилителя 21, где приводится к нормированному виду (Π†.10В) и затем подается на вход блока 22, где в соответствии с rpa1 дуировочной характеристикой датчика преобразуется в напряжение, значение которого соответствует размерности температуры.

С выхода блока 22 сигнал поступает на вход преобразователя 5 (Фиг.1). . Блок 8 работает следующим образом. В режиме контроля параметров результат измерения параметра датчика 1 выставляется в коде на один из входов элемента 23, на другой вход которого поступает код результата измерения параметра задатчика 2, записанный в регистре 6.. При превышении результата измерения параметра контролируемого датчика над результатом измерения параметра эталонного источника (уставной) на выходе элемента 23 появляется сигнал отклонения, который через элемент

ИЛИ 24 ноступает на блок 11 и открывает вейтили узла 25 для прохождения кода адреса контролируемого дат— чика, поступающего от блока 12. Код адреса проходит на блоки 9 регистрации и 10 индикации. В режиме контроля изоляции сигнал отклонения формируется на выходе компаратора 20 и поступает на вход элемента ИЛИ 24.

Сигнал отклонения проходит через элемент ИЛИ 24 и далее работа блока аналогична вышеописанному.

Таким образом, в режиме контроля параметров на блоки 9 регистрации и 10 индикации из блока 8 подается код адреса датчика, параметр которого превышает уставку, а в режиме конт роля изоляции — код адреса датчика, имеющего нарушенную изоляцию. На блок 11 звуковой сигнализации в обоих режимах подается сигнал отклонения.

Блок 12 работает следующим о6разом. Импульсы с выхода генератора 261 поступают на вход формирователя 27, представляющего собой, например, 5-разрядный сдвиговый регистр. Нулевое состояние регистра является нейтральным. Первое состояние регистра является. 1-м тактом, меняющим состояние счетчика 28, 2-й такт используется как синхронизирующий для запуска аналого-цифрового преобразователя 5 (не показано).

3-й такт со сдвигового регистра поступает на вход записи регистра 7 для записи в него результата измерения параметра контролируемого датчика. По 4-му такту код адреса

15 контролируемого датчика от счетчика

28 через узел элементов И 31 поступает на вход блока 8 (фиг. 1). Кроме того, код адреса датчика поступает на управление ключами коммутатора

3, а также на входы дешифратора 29 на выходе которого выделяется начальное состояние счетчика 28, при котором в системе производится измерение параметра задатчика 2 (т.е.

25 формирование уставки). При этом

3-й такт с выхода формирователя 27 через элемент И 30 проходит на вход записи регистра 6 (фиг. 1).

Ключом 32 оператор может подать 0 напряжение на обмотку реле, представляющего собой переключатель 13.

При этом устройство перейдет в режим контроля, изоляции, что отразится на индикаторе 34.

В случае, если датчиками 1 в системе являются термоэлектрические термометры (термопары), то в качестве источника эталонных параметров может служить прецизионный переменный резистор 5, .на котором опера40 тор может задавать желаемую уставку. При этом значение резистора 35 фиксируется каким-либо (электрическим, электромеханическим и т.п.) . индикатором 33 уставки.

45 Отличительные признаки изобретения позволяют достигнуть увеличе- .ния полноты контроля, так как обеспечивают контроль дополнительного параметра — сопротивления изоляции.

Формула изобретения

1. Устройство для централизован5 ного контроля параметров, содержащее блок преобразователей и блок управления, первый выход которого подключен через задатчик уставок к первому входу коммутатора, второй выход — к второму входу коммутатора, 60 третий выход — к первому входу первого регистра, четвертый выходк первому входу второго регистра, пятый выход — к первому . входу блока обработки результа65 тов контроля, выходы которого

962864 соединены с входами блоков регистрации, звуковой сигнализации и индикации соответственно, а второй и третий входы - с выходами первого и второго регистров соответственно, вторые входы которых подключены к выходу аналого-цифрового преобразоателя, группа входов коммутатора вляется группой входов устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения полноты контроля, устройство содержит блок контроля изоляции датчиков и переключатель, вход которого соединен с шестым. выходом блока управления, выход коммутатора через последовательно соединенные размыкающий контакт переключателя и блок преобразователей подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, а через замыкаю щий контакт переключателя - к входу блока контроля изоляции, выход кото° ° ого соединен с четвертым входом ока обработки результатов контроля.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит последовательно соединенные задающий генератор, формирователь тактовых импульсов, счетчик, дешифратор и элемент И, выход которого является третьим выходом блока, второй выход формирователя тактовых импульсов соединен с " вторым входом элемента И и с четвертым выходом блока, третий выл оде первым входом узла .элементов И, выход счетчика является вторым выходом блока и соединен с вторым вхоОоом узла элементов И, выход которого является пятым выходом блока, шина питания положительного потенциала через переменный резистор соединена с шиной нулевого потенциала и с первым входом первого индикатора, а через замыкающий ключ - с шестым .выходом блока и с входом второго ий10 дикатора, подвижный контакт переменного резистора соединен с вторым входом первого индикатора и является первым входом блока.

3. Устройство по п.1, о т л и—

15 ч а ю щ е е с я тем, что блок обработки результатов контроля содержит элемент сравнения, входы которого являются вторым и третьим входами блока соответственно, выход соеди7п нен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого является четвертым входом блока,.а выход соединен с первым входом узла вентилей, второй вход которого является пер25 вым входом блока, выходы элемента

ИЛИ и узла вентилей являются соответствующими выходами блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы. М., "Энергия", 1974, с. 206.

2. Авторское свидетельство СССР

9 607190, кл. G 05 В 23/02, 1975 (прототип).

962864 Риг.Ф

Составитель A. Кузнецов

Редактор В. Пилипенко Техред E,Õàðèòîí÷èê Корректор C. Шекмар

Заказ 7509/65 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ 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