Устройство для контроля состояния объекта

 

СотоЪ Советскик

Соцналистнческик

Реснубпик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-вуI (22) Заявлено 23.07.81 (21) 3321299/18-24 (5!}М. Кд.

G 06 F -15/1т6

G 05 В 23/02 с присоедннениеат заявки № (23) приоритет

Гооударстеекай кемвтет

CCCP ао делам кзееретеккй в открытий (53) УДК 621.:396 (088.8) Опубликовано 23.02.83. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 29. 0?. 83 (72) Автор изобретения

И.Д. Скубилин

4i ii Я,3(3 1 А . -

Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова„ (7! ) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТА та И, тора.

Это устройство обеспечивает кЬнтроль состояния объекта и регистрацию результатов контроля с учетом изменяющихся в процессе производства факторов (1).

Недостатками этого устройства isляются слабая помехозащищенность и низкая достоверность результата.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для контроля состояния объекта, содержащее первый генератор импульсов, первый регистр сдвига, входом соединенный .с выходом генератора импульсов, первый элемент И, первый и .второй элементы памяти, матрицу элементов ИЛИ-НЕ, элемент НЕ, матрицы элементов И, первый и второй элементы ИЛИ, «торой генератор импульсов, второй и третий регистры сдвига, блок индикации . В нем элементы И матриц первыми

20

Изобретение относится к дискретной автоматике-и может быть использовано в автоматизированных и автоматических системах контроля и .управления техническими объектами, в частности, для управления производством волоче5 ния, проката в сварочном произ«одстве.

Известно устройство для контроля состояния объекта, содержащее weмент памяти, элемент И, генератор . эталонных по частоте импульсов, счетчик импульсов, счетным входом соединенный с выходом элемента И, входы которого соединены с выходами эле-. мента памяти и генератора импульсов, программируемый коммутатор и сумматор, .входами соединенные с выходаии счетчика, второй элемент И, входами соединенный с выходами коммутатора, а выходом со входом элемента памяти, и формирователь сигналов, входом соединенный с выходом второго эленен- .

2 выходом - со входом сумма"

Э 999067 входами соединены непосредственно че" рез элемент HE и элементы ИЛИ-НЕ с датчиками, а втбрыми входами " с вы" хоДами регистра сдвига, а выходами через элементы ИЛИ и формирователь импульса - с соответствующими входами элементов памяти, выход nepuoro элемента памяти соединен с сигнальным входом второго регистра памяти, а его выходы соединены со входами блоков индикации непосредственно или через третий элемент ИЛ4, третий регистр сдвига входами соединен r. выходом младшего разряда второго регистiра сдвига и с выходом второго генера->? тора импульсов, а выходами - с соответствующими входами второго регистра сдвига E 23

Известное устройство,. обеспечи вает передачу информации о состоянии контролируемого объекта как до ава-рийной ситуации, так и в состоянии аварии, однако оно обладает низкой точностью в работе, что вызвано значительной сложностью обеспечить синх.ронность его полукомплектов, и недостаточной помехоустойчивостью.

Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости устройства °

Эта цель достигается тем, что в устройство для контроля состояния объекта, содержащее первый регистр сдвига, управляющий вход которого соединен с выходом первого генерато- И ра эталонной частоты, первый элемент памяти, подключенный единичным выходом ка входу первого формирователя импульсоа, второй регистр сдвига, второй элемент памяти, второй генера- 6 тор эталонной частоты, первые элементы И и ИЛИ,и вторые элементы И, первый вход каждого из которых соединен с соответствуюцим выходом блока датчиков состояния объекта, второй вход - с выходом соответствующего разряда третьего регистра сдвига, а выход - <:o входом блока управления объектом через второй элемент ИЛИ, введены блок формирования временных интервалов, элемент задержки, второй и третий формирователи импульса, три элемента И и программный коммутатор, входы которого соединены с выходами старших разрядов первого регистра сдвига, а выход - с нулевым входом первого элемента памяти, подключенного единичным входом к выходу младшего разряда первого регистра сдвига, а единичным выходом через элемент задержки - к первому входу третьего элемента И, соединенного вторым входом и выходом соответственно с выходом второго генератора эталонной частоты и с управляющим входом третьего регистра сдвига, вход сброса которого подключен через второй формирователь импульса к выходу первого элемента ИЛИ, соединенного первым входом с выходом четвертого элемента И, а вторым входом - с выходом младшего разряда второго регистра сдвига, с нулевым входом второго элемента памя ти и с запускающим входом блок» формирования временных интервалов, тактовый вход которого подключен i< выходу второго генератора эталонной частоты, первый вход — к первым в:<одам первого и пятого элементов И и через третий формирователь импульса - к входу сброса второго регистра сдвига, р второй выход - к первому входу чет-, вертого элемента И, связанного вторым входом с выходом переполнения второго регистра сдвига, подсоединенного управляющим входом к выходу пер- вого элемента И, второй вход которо" го подключен к выходу первого форми— рователя импульса, причем единичный выход второго элемента памяти соединен с третьим входом каждого второго элемента И, а единичный вход з с выходом пятого элемента И, подключен- ного вторым входом к выходу старшего разряда второго регистра сдвига, к бло- ку формирования временных интервалов, вторым входом с выходом переполнения второго регистра сдвига, а выходомс первым входом первого элемента ИЛИ, третий формирователь импульса, входон соединенный с первым выходом блока формирования временных интервалов, а выходом — со входом сброса второго регистра сдвига, и пятый элемент И, первым входом соединенный с первым выходом блока формирования временных интервалов, вторым входомс выходом старшего разряда второго регистра сдвига, а выходом - с единичным входом второго элемента памяти, единичный выход которого соединен с третьими, входами вторых элементов И.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы. рез элемент И 9 поступают на управляющий вход регистра 10, где происходит сдвиг информации каждым импульсом на один разряд. При переносе из нулевого разряда единицы регистра 10 в.его первый разряд блок 8 запускается > че" рез первый элемент ИЛИ 17 и формирователь 18 в регистр 13 обнуляется, а элемент ll переводится в нулевое состояние. К моменту обнуления регистра 13, с учетом задержки элементом 7 в регистре 13 фиксируется число им- пульсов, пропорциональное длительности сигнала уставки в канале связи, и регистр 10 фиксирует несколько сообщений из канала связи, по числу разрядов, кроме нулевого и старшего, т.е. если, например, регистр 10 со5 99906

Устройство содержит первый генератор 1 эталонной частоты, первый ре. гистр 2 сдвига, управляющим входом соединенный с выходом генератора 1, программный коммутатор 3, .входами 5 соединенный с выходами регистра 2; первый элемент 4 памяти, нулевым входом соединенный с выходом коммутатора 3, а единичным входом - с младшим разрядом регистра 2, второй генератор 5 эталонной частоты, первый формирователь 6 импульса и элемент 7 задержки, входами соединенные с еди-. ничным.выходом элемента 4 памяти,, блок 8 форьирования временных интервалов, тактовым входом соединенный с выходом генератора 5, первый элемент И 9, первым входом соединенный с первым выходом блока 8 формирования временных интервалов, а вторым вхо- 20 дом — с выходом формирователя 6 импульса, второй регистр 10 сдвига, входом управления соединенный с выходом элемента И 9, а выходом младшего разряда - с запускающим входом блока 8 формирования временных интервалов, второй элемент 11 памяти, нулевым входом соединенный с выходом младшего разряда регистра 2, блок 12 датчиков состояния объекта, третий 30 регистр 13 сдвига, вторые элементы И 14, первыми входами соединенные с выходами блока 12 датчиков, вторыми входами - с соответствующими выходами регистра 13, а третьими входами— с единичным выходом элемента памяти 11, третий элемент И 15, первым входом соединенный с выходом элемента 7 задержки, вторым входом - с выходом генератора 5, а выходом - с 1в управляющим входом регистра 13, четвертый элемент И 16, первым входом соединенный со вторым выходом блока 0 формирования временных интервалов, а вторым входом - с выходом переполнения регистра 10, первый элемент ИЛИ 17, первым входом соединенный с выходом элемента И 16, а вторым входом — с, . выходом младшего разряда регистра 10, второй формирователь 18 импульса,вхо.дом соединенный с выходом элемента ИЛИ 17, а выходом — со входом сброса регистра 13, третий формирователь. 19 импульса, входом соединенный с первым выходом блока 8, а выходом5$ со входом сброса регистра 10, пятый элемент И 20, первым входом соединенный с первым выходом блока 8 формирования интервалов, вторым входом - с вы-, ? . 1 выходом старшего разряда регистра IO, а выходом - с единичным входом элемента ll памяти, второй элемент ИЛИ 21, входами соединенный с выходами элементов И 14, и блок 22 управления объектом, входом соединенный с выходом элемента ИЛИ 21

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все регистры и элементы памяти обнулены, а элементы И закрыты. Коммутатором 3 программируется допустимь1й режим работы объекта О, параметр которого контролируется устройством, при этом в зависимости от состояния коммутатора 3 нулевой вход элемента 4 памяти соединен с тем илл иным сигнальным выходом регистра 2, что определяет уставку, т.е. длительность импульсов иа единичном выходе элемента 4 памяти, их период следования определяется произведени," ем периода следования эталонны>. импульсов с генератора 1 на число раз" рядов регистра 2. С выхода эпе иента 4. (по каналу связи) импульсы поступают на элемент И 9 через формирователь 6 и на элемент И 15 йерез элемент 7 задержки. При открытых элементах И 9 и И 15 регистрами 10 и 13 подсчитываются импульсы соответственно с выходов элемента 4 памяти и генератора 5.

С каждым сообщением йз канала связи; на управляющий вход регистра 13 поступает число импульсов, определяемое разностью от деления длительности импульса на выходе элемента 4 на период следования импульсов генератора 5. Элемент И 9 высоким потенциалом с первого выхода блока 8 открыт, импульсы с выхода формирователя 6 че"

8 формула изобретения

7 99906 держит пять разрядов, то по трем сообщениям, причем если эти три сообщения пришли за период времени, определяемый блоком 8, если же это условие нарушено, т.е. при числе сообщений в Ю единицу времени, большем или меньшем заданного, регистр 13 обнуляется с приходом импульса со старшего разряда регистра 10, а управляющий"контролируемый объектом сигнал не вырабаты-1@ вается . При выполнении условия поступления заданного числа сообщений из передающей (узлы 1, 2, 3 и 4) . части устройства в его приемнун (узлы 5, 6,...,22) часть за промежуток времени, определяемый блоком 8, в регистре 13 будет накоплена инпормация, соответствующая усредненному значению уставки, на .контролируемый параметр, причем к заданному моменту 20 времени на первом выходе блока 8 установлен высокий потенциал и импульсом со старшего разряда регистра 10, через элемент И 20 и элемент 11 устанавливается в единичное состояние, на2 его единичном выходе устанавливается высокий потенциал и все элементы И 14 по третьему входу подготовлены к открыванию, но к этому моменту времени только на одном из элементов И 14 по зо второму входу будет высокий потенциал, который определяется суммарным сообщением, зафиксированным в регист«, ре 13, и на ряде первых входов эле" ментов И 14 будет высокий потенциал, он определяется сработавшими датчиками блока 12. При условии превышения контролируемой величины параметра допуску один из элементов И 14 открывается, на его выходе устанавливается высокий потенциал, который через

Ьлемент ИЛИ 21 и блок 22 объектом 0 затормаживает (усиливает ) стимулирование контролируемого процесса. По достижении объектом О заданного темпа процесса все элементы И 14 оказываются закрытыми, на. их выходах устанавливаются низкие потенциалы и блок 22 стимулирующе-затормажива. ющее влияние на объект 0 прекращает.

Предлагаемое устройство обеспечивает приспособляемость системы объект управления " устройство контроля и управления изменяющимся условиям orИ раничения на контролируемый параметр при повышении его точности и помехоустойчивости. устройство для контроля состояния объекта, содержащее первый регистр сдвига, управляющий вход которога соединен с выходом первого генератора эталонной частоты, первый элемент памяти, подключенный. единичным выходом ко входу первого формирователя импульса, второй регистр сдвига, второй элемент памяти, второй генератор эталонной частоты, первые элементы И и ИЛИ и вторые элементы И, первый вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом блока датчиков состояния объекта, второй вход — с выходом соответствующего разряда третьего регистра сдвига, а выход - со входом блока управления объектом через второй элемент ИЛИ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости устройства, .в него введены блок формирования временных интервалов, элемент задержки, второй и третий формирователи импульса, три элемента И и программный коммутатор, входы которого соединены с выходами старших разрядов первого регистра сдвига, а выход - c нулевым входом первого элемента памяти, подключенного единичным входом к выходу младшего разряда первого регистра сдвига, а единичным выходом через элемент. задержки — к первому входу третьего элемента И, соединенного вторым входом и выходом соответственно с выходом второго генератора эталонной частоты и с управляющим входом третьего регистра сдвига, вход сброса ко-торого подключен через второй <юрмирователь импульса к выходу первого элемента ИЛИ, соединенного первым входом с выходом четвертого элемента И, а вторым входом - с выходом младшего разряда второго регистра сдвига, с нулевым входом второго элемента памяти и с запускающим входом блока формирования временных интервалов, тактовый вход которого подключен к выходу второго генератора эталонной частоты, первый вход — и первым входам первого и пятого элементов И и через третий формирователь импульса - к входу сброса второго регистра сдвига, а второй выход - к первому входу четвертого элемента И, связанного вторым входом с выходом переполнения второго регистра сдвига, 9 999067 10 подсоединенного управляющим входом к старшего раэряда второго регистра выходу первого элемента И, второй сдвига. вход которого подклочен к выходу пер- Источники информации, . вого формирователя импульса, причем принятые во внимание при экспертизе единичный выход второго элемента па- 1. Авторское свидетельство СССР мяти соединен с третьим входом каждо- 11 621206, кл. G05 В 23/02, 1976. го второго элемента И; а единичный . 2.. Авторское свидетельство СССР вход - с выходом пятого элемента И, У 690499 кл. 606Т 15/46, подключенного вторым входом к выходу 505 8 23/02, 1977 (прототип).

l ° ° °

3 73 P Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11)0/5 Москва Ж-Я Рауаская наб. л. 4/5

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

Составитель В, Дианов

Редактор Л, Филиппова Техред И. Гергель Корректор И. Шауоши аказ 1l56/ Ти аж тОч