Устройство для контроля исправности объекта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 02.07.81 (2>) 33102бб/18-24 ($1) bA.КЛ. с присоединением заявки HP (23) Приоритет

0.05 В 23/02

Государственны и комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 070183 Бюллетень HP 1

Дата опубликования описания07.01.83 ($3} УДК 6 21; 39б (088. 8) (72) Автор изобретения

Г.Ф.Утробин (71) Заявитель

/ (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ HCHPABHOQTH ОБЪЕКТА

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах контроля при проведении периодических проверок систем управлейия.

Известно устройство для определения неисправности регулирующего органа, позволяющее фиксировать неисправность регулирующего органа в аварийных ситуациях, содержащее датчики аварийных ситуаций: датчики углов, срабатывающие при превышении объектом управления допустимых значений углов вокруг центра масс, датчики давления масла, напряжения в гидропркводе и т.д. При наличии хотя бы одной. неисправности срабатывает исполнительный элемент, который принудительно возвращает регулирующий орган в нейтральное исходное положение 1 3.

Недостаток данного устройства заключается в его низкой универсаль.ности: для каждого вида органов регулирования необходимы свои датчики

:отказов по количеству аварийных ситуаций. Кроме того, наличие в устройстве указанных датчиков не дает однозначного ответа, в результате чего возникает неисправность органа управления.

30.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее датчик сиг" нала управления, выход которого через первый формирователь сигнала подключен к первому входу суммирующего усилителя, второй вход которого соединен с датчиком обратной связи, выход суммирующего усилителя подключен.к входу привода, которых механически соединен с датчиком обратной связи и органом управления, коммутирующий элемент, к выходу которого подключен индикатор отказа, дифференцирующий элемент, элемент

НЕ, пороговые элементы., второй формирователь сигнала и элемент Н, к первому входу которого через последовательно соединенные элементы

НЕ, пороговый элемент, второй формирователь сигнала и дифференцирующий элемент подключен второй вход сумми" рующего усилителя, выход которого через второй пороговый элемент со» единен с вторым входом элемента И, выход которого подключен к входу коммутирующего элемента (23.

Недостаток известного устройства ,;заключается в низкой достоверности результатов контроля. Данное устройст987581 во сигнализирует о ниличии неисправности только в том случае, когда:при ненулевом входном сигнале сигнал, снимаемый с датчика обратной связи, отсутствует йибо постоянен. Однако существует целый ряд факторов, свидетельствующих о неправильном функцио)нировании органа управления, которые не воспринимаются данным устройством как неисправности.. К таким факторам относятся неправильная обработка сигнала обратной связи, потеря устойчи 1 вости привода.

Цель изобретения - повышение, достоверности результатов контроля, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля исправности объекта, содержащее блок сравнения, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом датчика состояния контролируемого объекта, блок сравнения, выходом подключенный к управляющему выходу стройства, три пороговых элемента, формирователь сигнала и индикатор отказа, введены последовательно соединенные блок вы- 2Б деления модуля, интегратор, первый и второй элементы задержки, три алгебраических сумматора, а также коммутатор и блок логики, выход. которого подключен к входу индикатора30 откааа, первый вход — к выходу первого порогового элемента, второй вход — к выходу второго порогового элемента, а третий вход - к выходу формирователя сигналов, управляющий 35 вход коммутатора соединен с выходом третьего порогового элемента, а информационные входы — к выходам датчика состояния контролируемого объекта, блока выделения модуля, интег- yg . ратора и первого элемента задержки, вычитающий вход первого алгебраичес-. кого сумматора соединен с входом третьего порогового элемента и с выходом второго элемента задержки, а суммирующий вход — с первым выходом коммутатора и с вычитающим входом второго алгебраического сумматора, соединенного суммирующим входом с вторым выходом коммутатора, третий и четвертый выходы которого подключены к входам первого порогового элемента и формирователя сигналов, выход третьего алгебраического сумматора соединен с входом второго порогового элемента, а вычитающий H и суммирующий входы - с выходами первого и второго алгебраических сумматоров соответственно. .На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства) Щ на фиг. 2 - электрическая схема четырехканального коммутатора.

Устройство (фиг. 1 ) содержит блок

1 сравнения, контролируемый объект

2, датчик 3 состояния контролируемо- 65 го объекта, орган 4 управления, бло

5 выделения модуля, интегратор 6, первый 7 и второй 8 элементы задержки, коммутатор 9, третий 10 и второй 11 пороговые элементы, вычислительный блок.12, формирователь 13 сигнала, первый пороговый элемент

14, логический блок 15, индикатор

16 отказа, первый 17, второй 18 и ,:.третий 19 алгебраические суммато ры, дифференциатор 20, блок 21 выделения модуля, пороговый элемент 22, элемент И-НЕ 23, элемент И 24 и привод 25 объекта 2.

Управляющий вход коммутатора 9 (фиг. 2) подсоединен к обмотке реле 26, снабженного замыкающими кон- тактами 261 — 26, Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал контроля (зондирующий сигнал xs„(t) поступает на йервый вход блока 1, где сравнивается с сигналом х (t) датчика 3. Таким образом, на входы привода 25 объекта 2 и блока 5 поступает сигнал

K(t )= хэ„() — x (t) .

Как правило, сйгнал х „(t ) представляет собой ступеньку йапряжения, хотя это и не принципиально. Исправный орган 4 двигается до тех пор, пока сигнал K(t ) не станет равным нулю или не достигнет установившегося значения. С выхода блока 5 сигнал lt(t )l поступает на интегратор

6, где происходит его преобразование в соответствие с зависимостью

S = (S(t)/й, (1)

О V а затем этот .сигнал поступает на последовательно соединенные два одинаковых элемента 7 и 8, сигналы на выходе. которых соответственно имеют вид S(t - Т) и S(t — 2Т), где

Т вЂ” время задержки сигнала.

При появлении сигнала на выходе элемента 8 элемент. 10 срабатывает, выходной .сигнал его является достаточным для срабатывания реле 26 коммутатора 9. Контакты реле 261 — 26 замыкаются, образуя четыре канала коммутации. При этом выходной сигнал S(t — Т ) элемента 7 поступает на положительный вход сумматора 17 и одновременно на отрицательный вход сумматора 18 блока 12. Сигнал

S(t - 2Т ) с выхода элемента 8 поступает на отрицательный вход сумматора 17, а сигнал S(t) с выхода интегратора б — на положительный вход сумматора 18.

Тогда на выходе блока 12 формируется сигнал (t) = (a (t-Т)- S(t,-2Т)) -(S(t)- S (t-тЦ, 2).

987581

Учитывая в выражении (2 ) соотношение (1 ), имеем

&т 1 (Ф (6((Ж вЂ” (%11(й . (3!

t-2Т Е-Т 5

Полученное выражение (3 ) представляет собой разность площадей под кривой, образованной модулем l (t)/ на предыдущем и последующем интервалах времени, равных T. 10

При исправной работе органа 4 модуль /5(t ) / уменьшается, следовательно, сигнал Y(t ) должен быть всегда положительным и стремиться к нулю при окончании переходного 15 процесса. При наличии только положительного сигнала Y(t ) срабатывает элемент 11, выходной сигнал которого поступает на элемент И-НЕ 23.

При движении органа 4 сигнал Хос (t) с выхода датчика 3 поступает на формирователь 13, где он дифференцируется, проходя через дифференциатор 20, преобразуется блоком 21 и поступает на вход элемента 22, выходной сигнал которого поступает на второй вход элемента И-HE 23. На выходе элемента И-НЕ .23 сигнал. отсутствует. Следовательно, он отсутствует и на втором входе элемента И 24. При замыкании контакта реле 26 коммутатора

9 от выходного сигнала /Я® )/ блока

5 срабатывает элемент 14, который подает сигнал на элемент И 24 ° .Изза отсутствия сигнала на входе элемента И 24 последний не срабатывает и не подключает индикатор 16.

Элемент 14 подает сигнал на первый вход элемента И 24 в течение всего времени проверки исправности органа управления до тех пор, пока сигнал / 6(t )/ не станет меньше порога срабатывания. Таким образом, начало проверки совпадает с моментом срабатывания элемента 10, а окончание проверки — с окончанием переходного- 45 процесса.

Предположим, что при поступлении входного сигнала Хз„() орган 4 остается неподвижным либо неисправен датчик 3, точка на выходе формирователя 13 и, следовательно, на входе элемента И-НЕ 23 сигнал не появится, но он появится на выходе элемента И-НЕ 23, а значит, и на втором входе элемента И 24. Это, в свою очередь, приводит к срабатыванию элемента И 24, который подключает индикатор 16.

Индикатор 16 включен и при неустойчивой работе привода 25 объекта

2. В этом случае сигнал Y(t ) отрицателен, так как каждая предыдущая подинтегральная площадь в выражении (3) меньше последующей.При этом элемент 11 не срабатывает, что при- 65 водит к появлению сигнала на втором входе элемента И 24 и подключению индикатора 16. Индикатор 16 также включен и при отрабатывании .органом

4 входного сигнала с ошибкой, большей чем уровень срабатывания элемента 14.

Действительно, в этом случае по окончании переходного процесса сигнал на выходе блока 12 Ч() равен нулю и, следовательно, не будет сигнала на входе элемента И-НЕ 23, но он будет на втором входе элемента

И 24.

Таким образом, схема предлагаемо"

ro устройства позволяет расширить функциональные возможности устройства и тем самым повысить достоверность результатов контроля исправности.

Кроме того, положительным эффектом устройства является и то, что контроль исправности органа управления осуществляется по соответствию качественных характеристик функционирования органа управления их требуемыМ показателям, в частности, по величине установившейся ошибки.

Формула изобретения

Устройство для контроля исправности объекта, содержащее блок сравне- . ния, первый вход которого является входом устройства, второй вход соединен с выходом датчика состояния контролируемого объекта, блок сравнения, выходом подключенный к управляющему выходу устройства, три пороговых элемента, формирователь сигнала и индикатор отказа, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов конт; роля, в него. введены последователь- но соединенные блок выделения модуля, интегратор, первый и второй элементы задержки, три алгебраических сумматора, а также коммутатор и блок логики, выход которого подключен к входу индикатора отказа, первый вход к выходу первого порогового элемента, второй вход — к выходу второго порогового элемента, а третий входк выходу формирователя сигналов, управляющий вход коммутатора соединен с выходом третьегo порогового элемента а информационные входЫс выходами датчика состояния контролируемого объекта, блока выделения модуля, интегратора и первого элемента задержки, вычитающий вход . первого алгебраического сумматора соединен с входом третьего порогового элемента и с выходом второго. элемента задержки, а суммирукщий вход — с первым выходом коммутатора и с вычитающим входом второго.алгебраического сумматора, соединен987581

ВНИИПИ Заказ 10301/35 Тираж 872 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного суммирующим входом с вторым выходом коммутатора, третий и четвертый выходы которого подключены к входам первого порогового элемента и формирователя сигналов, выход третьего алгебраического сумматора соединен с входом второго порогового элемента, а вычитающий и суммирующий входыс выходами первого и второго алгебраического сумматоров соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

5 Р 403б02, кл. В 23 В 1/28, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 581457, кл. G 05 В 23/02, 1976 (прототип ).