14.6. Системы автоматического контроля параллельно-последовательного действия

Параллельно-последовательные алгоритмы допускового конт­роля могут быть реализованы, во-первых, в САК, создающихся потребителями для конкретных целей из соответствующих функ­циональных блоков и устройств их сопряжения, и, во-вторых, в универсальных системах из выпускаемых промышленностью функциональных блоков.

Системы автоматического контроля, создающиеся индивиду­ально для определенных объектов контроля, будем называть ло-

кальными системами автоматического контроля (Л САК). Структура цифровых ЛСАК по существу не отличается от ло­кальных измерительно-вычислительных систем (ЛИВС). Соеди­нение функциональных блоков в ЛСАК может быть осуществ­лено с помощью стандартных цифровых интерфейсов, а функции канала контроля к управление системой могут выполняться с помощью специализированных устройств, микропроцессорных на­боров или ЭВМ. (Конечно, должна быть обеспечена програм­мная реализация алгоритмов контроля.)

Промышленностью выпускаются управляющие, вычислитель­ные машины (УВМ) и комплексы (УВК). Под машиной понима­ется законченная цельная часть системы, а под комплексом —• та же часть системы, полученная соединением отдельных функ­циональных блоков, состав которой может быть при необходимости изменен и дополнен. При присоединении к УВМ или УВК изме­рительных цепей, включая установленные на объекте контроля датчики, и при обеспечении УВМ (УВК) необходимыми програм­мами контроля образуется система, готовая для выполнения ал­горитмов контроля. Если дополнительно к сказанному в системе предусмотрено управление формированием управляющих воздей­ствий, то с помощью УВМ или УВК может быть обеспечено ос­новное ее назначение — автоматическое управление поведением, изменением состояния объекта.

По УВМ и УВК имеется обширная литература, большая часть которой посвящена рассмотрению технических средств, алгоритмов их действия, особенностей выполнения функций уп­равления и, в меньшей мере, функций контроля.

В дальнейшем рассматриваются основные типы УВМ и УВК с точки зрения использования их при допусковом контроле и с уделением особого внимания измерительной части машин и комп­лексов.

Имеются УВМ, предназначенные для автоматического прие­ма информации от управляемого объекта, преобразования полу­ченной информации, сигнализации об отклонении параметров от номинальных, выдачи кодоимпульсных сигналов и информации в удобном для оператора виде, т. е. для выполнения контрольно-измерительных алгоритмов. Такие УВМ называются машинами централизованного контроля (МЦК). Этим названием подчерки­вается, что сбор и преобразование контрольной и измерительной информации в МЦК производится централизованно, т. е. в по­следовательности, определяемой устройством управления, по од­ному каналу контроля и измерения. В МЦК реализуются па­раллельно-последовательные алгоритмы контроля. Подчеркнем, что МЦК обычно не включают в свой состав датчики и измери­тельные цепи к ним.

Известно более сотни моделей МЦК, разработанных за ру­бежом и в Советском Союзе и различающихся количеством об­служиваемых контролируемых величин, метрологическими харак­теристиками, элементной базой и т. п.

К основным функциям и техническим характеристикам МЦК относятся: контроль от 40 до 500 величин; допусковый контроль по одной — четырем уставкам каждой величины; сигнализация, измерение и регистрация величин, отклонившихся от установлен­ных норм; периодическое, например через 10, 20, 30, 60 мин, из­мерение и регистрация значений контролируемых величин; изме­рение контролируемых величин по вызову оператора; связь с ЭВМ. В ряде случаев МЦК выдает сигналы двухпозиционного регулирования.

_е-

Ф гы Фгоз

two в

П215

Рис. 14.26. Структурная схема МЦК типа К-200

В дальнейшем ограничимся рассмотрением только структур­ных схем и алгоритмов некоторых характерных цифровых МЦК и МЦК с аналоговым каналом контроля и цифровым каналом измерения.

На рис. 14.26 представлена упрощенная структурная схема одной из модификаций параллельно-последовательной цифровой МЦК типа К-200 [14.5] с каналом контроля, работающим по ал­горитму <1 (СН : г, П Dc_H, Dc_b) >.

В системе предусмотрены циклический, циклический разовый и адресный режим работы. При циклическом режиме частота опроса напряжений при работе коммутатора от внутреннего ге­нератора 0,5+0,1; 1+0,2; 10±2 Гц и от внешнего генератора — до 50 Гц.

СЛСА для циклического разового режима работы при выпол­нении операций контроля и регистрации результатов измерения с помощью цифропечатающей машинки имеет следующий вид:

ф(В) ф(»=1)ГФ(1': = »+1)Х1(£//ы<; 1,8-10-») ЦиМ; 0,6-10~³)Х Х{[1(3; 2—10/3; 10; 10-Ю"⁶) I(W:V, 100- Ю"³)] ИХ XII[<I(CH:Z,, ||Dc_H, Dc_E; 100-10-») Xl(R : Dc_H=^ ^z_/<Dc_B|z_i>Dc_B|z_i<Dc_H)]}X<o(i=n)~l Ф(Е).

Рядом с видом производимого преобразования в СЛСА по­казаны времена, необходимые для его выполнения. Если времена преобразования в СЛСА не указываются, значит, ими при рас­смотрении суммарного времени можно пренебречь. В представ­ленной СЛСА с этой точки зрения можно было бы не указы­вать и время преобразования кодов. В рассматриваемом част­ном случае для реализации заданного режима работы можно выбрать частоту внутреннего генератора 0,5 и 1 Гц.

АС,

АС₂

КК

От

Qr

Qr

КИ

_OXZH

_¥

\

CPU

КС

■D

rO

_4d

_a

>

Г).

'#

h_

#

Рис. 14.27. Структурная схема МЦК с раздельными каналами измерения

и контроля:

Коммутаторы: КК— канала контроля; КС — сигнализации; КИ — канала измерения

Наиболее быстрый режим работы системы, по-видимому, свя­зан с измерением и записью результатов измерения на ленточ­ном перфораторе ПЛ-150. В этом случае нормальная работа возможна при частоте управляющих импульсов до 50 имп./с, что следует из СЛСА:

Ф(В) ?(f = 0) LG(*: = * + 1)<I№,; 2,4-1()-»)>Х

Xl(W:z_/; 15.10-³)со(г=/2Г|Ф(Е).

Структурная схема МЦК с раздельными каналами измере­ния и контроля представлена на рис. 14.27. Унификация сигна­лов от измерительных цепей в САК выполняется индивидуально в каждом канале. В САК производятся измерение и регистра­ция контролируемых величин при выходе их за пределы зоны допуска. Основной алгоритм работы САК описывает выполнение системой циклического режима допускового контроля:

ЦХ₀/Х_В) {<р(КК; KQ, f=l, 2,...,40; At)X[I(C„, AC,,

* AC₂/C_Hi, АСц, AC₂i) ||I {Хи/Х_т) ] I[ (X_Hi—Сиг) = AX_Hi] X