SU962864A1 - Устройство дл централизованного контрол параметров - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и информационно-измерительной технике и может быть использовано в информа1щонно-измерительных системах (ИИС) и информационно-вычислительных комплексах (ИВК) автоматизированных систем управлени  технологическими процессами (АСУ ТП).

Известно устройство дл  централизованного контрол  параметров, содержащее датчики, задатчики эталонных параметров м блок обработки результатов контрол  1.

Недостатком данного устройства  вл етс  низка  точность из-за погрешностей , вносимых измерительным каналом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  централизованного контрол  параметров, содержащее датчики , источник эталонных параметров, функциональные преобразователи, коммутатор , аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выход которого соединен с входом регистра пам ти уставок и входом регистра результатов контрол / блок обработки результантов контрол , блок управлени , блоки индикации, регистрации и звуковой

сигнс1лизации. Устройство реализует компенсационный способ измерени . За счет формировани  уставки с помощью канала измерени  устройство осуществл ет компенсацию ошибок этого канала при проведении сравнени  значени  контролируемого параметра с полем допуска. Суммарна  с иибка равна погрешности источника эталон10 ных параметров 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что в .нем не контролируетс  сопротивление изол ции датчиков , уменьшение которого приводит

15 к увеличению погрешности измерени  параметров.

Цель изобретени  - увеличение полноты контрол .

Указанна  цель достигаетс  тем,

20 что в устройство дл  центрёшизованного контрол  параметров, содержащее блок преобразователей и блок управлени  , первый выход которого подключен через задатчик уставок к первому вхо25 ду коммутатора, второй выход - к второму входу коммутатора, третий выход - к первому входу первого регистра , четвертый выход - к первому входу второго регистра, п тый вы30 ход - к первому входу блока обработки результатов контрол , выходы которого с 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 преобразовател , группа входов коммутатора  вл етс  группой, входов устройства, введены блок контрол  изол ции датчиков и переключатель, вход которого соединен с шестым выходом блока упралени , выход коммутатора через последовательно соединенные размыкающий контакт переключател  и блок преобразователей подключен к входу аналого-цифрового преобразовател , а чере замыкающий контакт переключате{1  к входу блока контрол  изол ции, выход которого соединен с четвертым входом блока обработки результатов контрол .

Блок управлени  содержит последовательно соединенные задающий генератор , формирователь тактовых импульсов , счетчик, дешифратор и элемент И,.выход которого  вл етс  третьим выходом блока, второй выход формировател  тактовых импульсов соединен с вторым рходом элемента И и с четвертым выходом блока, третий выход - с первым входом узла элементов И, выход счетчика  вл етс  вторым выходом блока и соединен с вторым входом узла элементов и, выход которого  вл етс  п тым выходом блока , шина питани  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 индикатора, подвижный кон .такт переменного резистора соединен с вторым входом первого индикатора и  вл етс  первым входом бЛока.

Блок обработки результатов контрол  содержит элемент сравнени ,

входы которого  вл ютс  BTOpblM и

третьим входами блока соответственн выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого  вл етс  -четвертым входом блока, а выход соединен с первым входом узла вентилей, второй вход которого  вл етс  первым входом блока, выходы элемента ИЛИ и узла .вентилей  вл ютс  соответствукнцими выходами блока.

На фиг. 1 изображена схема устройства на фиг. 2 - схема блока преобразователей; на фиг. 3 - схема блока обработки результатов контрол  j на фиг. 4 - схема блока управлени .

Устройство (фиг. 1) содержит датчики 1, задатчик 2 уставок, коммутатор 3, блок 4 преобразователей.

аналого-цифровой преобразователь 5, первый и второй регистры 6 и 7, блок 8 обработки результатов контрол , блоки 9 регистрации, 10 иидкнацни и 11 звуковой сигнализации, олок 12 управлени , переключатель 13, егоразмыкающий 14 и замыкающий 15 контакты , блок 16 контрол  изол ции, резисторы 17-19, компаратор 20.

Кроме того, устройство содержит

0 усилитель 21 и -узел 22 масилтабировани  (фиг. 2); элемент 23 сравнени , 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, загшкающий ключ 32, первый и второй индикаторы 33 и 34 и переменный резистор 35 (фиг. 4).

0 Система централизованного контрол  параметров имеет два режима работы - режим контрол  парметров и режим контрол  изол ции. Выбор режима осуществл етс  блоком 12. по про-

5 грамме или вручную, при установлении режима контрол  параметров блок 12 подает команды на задатчик 2, который формирует необходимое поле допуска в аналоговом коде. Значени 

д сформированной уставки через коммутатор 3, контакт 15 и блок 4 посту- . пают на вход аналого-цифрового преобразовател  5, измер ютс  и записываютс  в. регистр 6. Далее блок 12 через коммутатор 3, контакт 15 и

5 преобразователь 4 поочередно подключает датчики 1 к аналого-цифровому преобразователю 5, где происходит измерение, результат которого записываетс  в регистр 7. После каждого

0 измерени  контролируемого параметра производитс  сравнение его с измеренным ранее полем допуска в блоке 8 и вывод результата на блоки 9-11, За счет формировани  уставки с помощью канала измерени  в системе осуществл етс  компенсаци  ошибок этого канала при проведении сравнени  контролируемого параметра с полем допуска. Суммарна  ошибка равна погрешности источника эталонных параметров, котора  при современном развитии техники может быть достаточно малой при ограниченных затратах дл  большинства физических величин.

При установлении режима контрол  изол ции выход коммутатора 3 отклю-. чаетс  контактом 15 от входа преобразовател  5 и подключаетс  конf . тактом 14 на вход блока 16. При уменьшении . сопротивлени  изол ции датчика/ подключенного коммутатором к блоку 16 и  вл ющегос  четвертым плечом Измерительного моста этого блока , до величины меньшей допустимой

с выхода компаратора 20 поступает

сигнал понижени  из.ол ции на блок 8. В блоках 9-11 сигнализируетс  и регистрируетс  факт понижени  изол ции с указанием адреса датчика у которого обнаружена пониженна  изол ци .

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 преобразовател  дл  случа , когда датчиками  вл ютс  термоэлектрические термометры (термопары). Блок состоит из нормирующего усилител  21 и узла Л1 масштабировани . Блок работает следующим образом.

Подлежаща  измерению ЭДС термопары через коммутатор 3 фиг. 1) поступает на вход усилител  21, где приводитс  к нормированному виду . (О - 10В}. и затем подаетс  на вход блока 22, где в соответствии с градуировочной характеристикой датчика преобразуетс  в напр жение, значение которого соответствует размерности температуры.

С выхода блока 22 сигнал поступает на вход преобразовател  5 (фиг.1)

.Блок 8 работает следующим образом . В режиме контрол  параметров результат измерени  параметра датчика 1 выставл етс  в коде на один из входов элемента 23, на другой вход которого поступает код результата измерени  параметра задатчика 2, записанный в регистре 6. При превышении результата измерени  параметра контролируемого датчика над результатом измерени  параметра эталонного источника (уставкой) на выходе элемента 23 по вл етс  сигнал отклонени , который через элемент ИЛИ 24 поступает на блок 11 и открывает вейтили узла 25 дл  прохождени  кода адреса контролируемого датчика , поступающего от блока 12. Код адреса проходит на блоки, 9 регистрации и 10 индикации. В режиме контрол  изол ции сигнал отклонени  формируетс  на выходе компаратора 20 и поступает на вход элемента ИЛИ 24. Сигнал отклонени  проходит через элемент ИЛИ 24 и Далее работа блока аналогична вышеописанному.

Таким образом, в режиме контрол  параметров на блоки 9 регистрации и 10 индикации из блока 8 подаетс  код сщреса датчика, парс1метр которого превышает уставку, а в режиме конрол  изол ции - код адреса датчика, имеющего нарушенную изол цию. На блок 11 звуковой сигнализации в обоих режимах подаетс  сигнал отклонени .

Блок 12 работает следующем образом . Импульсы с выхода генератора 26

поступают на вход формировател  27, представл ющего собой, например, 5-разр дный сдвиговый регистр. Нулевое состо ние регистра  вл етс  нейтральным . Первое состо ние регистра  вл етс . 1-м тактом, мен ющим состо ние счетчика 28, 2-ft такт используетс  как синхронизирующий дл  запуска аналого-цифрового преобразовател  5 (не показано).

0

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

5 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,

0 на выходе которого выдел етс  начальное состо ние счетчика 28, при котором в системе производитс  измерение параметра задатчика 2 (т.е. формирование уставки), При этом

5 3-й такт с выхода формировател  27 через элемент И 30 проходит на вход записи регистра 6 (фиг. 1).

Ключом 32 оператор может подать напр жение на обмотку реле, пред0 ставл ющего собой переключатель 13. При этом устройство перейдет в режим контрол  изол ции, что отразитс  на .индикаторе 34.

В случае, если датчиками 1 в сис5 теме  вл ютс  термоэлектрические термометры (термопары), то в качестве источника эталонных параметров может служить преци зионный переменный резистор 5, .нЖ котором опера0 тор может зсщавать желаемую уставку , при этом значение резистора 35 фиксируетс  каким-либо (электрическим , электромеханическим и т.п.) индикатором 33 уставки.

5

Отличительные признаки изобретени  позвол ют достигнуть увеличени  полноты контрол , так как обеспечивают контроль дополнительного параметра - сопротивлени  изол ции.

50

Claims (3)

1. Устройство дл  централизованного контрол  параметров, содержаще

55 блок преобразователей и блок управлени , первый выход которого подключен через задатчик уставок к первому входу коммутатора, второй выход - к второму входу коммутатора,

60 третий ВЫХ.ОД - к первому входу «первого регистра, четвертый выход к первому входу второго регистра , п тый выход - к первому . входу блока обработки результатов контрол , выходы которого

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 преобразовател , группа входов коммутатора  вл етс  группой входов устройства, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  полноты контрол , устройство содержит блок контрол  изол ции датчиков и переключатель, вход которого соединен с шестым, выходом блока управлени , выход коммутатора через последоватеп но соединенные раз№1кающий контакт переключател  и блок преобразователей подключен к входу аналого-цифрового преобразовател , а через замыкгиощий контакт переключател  - к входу блока контрол  изол ции, выход КОТОРОГО соединен с четвертым входом рлока обработки результатов контрол 

2. Устройство ПОП.1, отличающеес  тем, что блок упpaвJ5eни  содержит последовательно соединенные задающий генератор/ формирователь тактовых импульсов, счетчик, дешифратор и элемент И, вьакод которого  вл етс  третьим выходом блока, второй выход формировател  тактовых импульсов соединен с вторым бходом элемента И и с четвертым выходом блока, третий вы9{од с первым входом узла .элементов И,

выход счетчика  вл етс  вторым выходом блока и соединен с вторым входом узла элементов И, выход которого  вл етс  п тым выходом блока, шина питани  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 ий0 дикатора, подвижный контакт переменного резистора соединен с вторым входом первого индикатора и  вл етс  первым входом блока.

3. Устройство по п.1, о т л и 5 чающеес  тем, что блок обработки результатов контрол  содержит элемент сравнени , входы которого  вл ютс  вторым и третьим входами блока соответственно, выход соедиQ нен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого  вл етс  четвертым входом блока,, а выход соединен с первьм входом узла вентилей, второй вход которого  вл етс  первым входом блока, выходы элемента ИЛИ и узла вентилей  вл ютс  соответствующими выходами блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

д1 1. Цапенко М.П. Измерительные информационные системы. М., Энерги , 1974, с, 206.

2. Авторское свидетельство СССР 607190, кл. G 05 В 23/02, 1975 (прототип ) .