РЕГИСТРАТОР ДВУХПОЗИЦИОННЫХ СИГНАЛОВ

Полезная модель относится к области контроля систем управления или их элементов (контроль систем с программным управлением).
Из «уровня техники» известным является устройство БАЗИС-21.2ЦР многоканальный промышленный регистрирующей контроллер, предназначенный для логической обработки сигналов от различных типов датчиков с сохранением информации об изменении значения каналов и индикации этой информации в виде трендов, предупреждение операторов о нарушении световыми и звуковыми сигналами. Количество входных каналов в зависимости от модификации может иметь до 56 двухпозиционных или до 24 аналоговых собственных входных каналов. В состав устройства входит USB-разъем, 2 разъема с интерфейсами RS-485, Ethernet разъем.
Данное устройство выполняет опрос каналов с дискретностью от 0,5 с до 5 мин, что не позволяет обнаруживать импульсы длительностью 700 мкс, воспринимаемые САУ ГПА, кроме того температура эксплуатации не позволяет применять устройство при температурах ниже +5°C.
Преимуществом заявляемой полезной модели является меньшая дискретность опроса каналов (50 мкс), одновременное считывание состояния входящих сигналов (в результате чего устанавливается очередность их появления), использование устройства в условиях отрицательных температур (до минус 50°C).
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является установление причин запуска (санкционированньгх или несанкционированных) алгоритмов аварийных остановок (далее - АО), повторяющихся по одному и тому же параметру за небольшой промежуток времени в системах автоматического управления (далее САУ) газоперекачивающих агрегатов (далее - ГПА).
При решении поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в сокращении времени поиска отказавших элементов, возможности применения устройства в условиях отрицательных температур, одновременном опросе каналов с требуемой частотой, малыми габаритами и пониженным энергопотреблением.
Технический результат достигается регистратором двухпозиционных сигналов содержащим четыре нормализатора двухпозиционных сигналов, кнопки «Старт» и «Стоп», микроконтроллер, индикатор, преобразователь уровней интерфейса, постоянное запоминающее устройство, датчик температуры, часы реального времени при этом, входы нормализаторов двухпозиционных сигналов являются входами регистратора двухпозиционных сигналов, а выходы этих нормализаторов подключены к выводам микроконтроллера соответственно; кнопка «Старт» подключена к четвертому выводу микроконтроллера, кнопка «Стоп» к пятому, индикатор - к шестому, преобразователь уровней интерфейса к седьмому, а постоянное запоминающее устройство, датчик температуры, часы реального времени подключены к девятому выводу микроконтроллера, при этом выход преобразователя уровня интерфейса является выходом регистратора двухпозиционных сигналов, а восьмой вход микроконтроллера подключен к входу регистратора двухпозиционных сигналов, вместе с тем вывод полученной информации о времени зафиксированных событий осуществляется на ПЭВМ.
Состав полезной модели поясняется следующей иллюстрацией:
Фиг. 1 «Структурная схема регистратора двухпозиционных сигналов».
Регистратор двухпозиционных сигналов содержит следующие конструктивные элементы:
- регистратор двухпозиционных сигналов (далее - РДПС) - 1;
- микроконтроллер - 2;
- 4 нормализатора двухпозиционных сигналов (далее - НДПС) - 3-6;
- кнопка «Старт» - 7;
- кнопка «Стоп» - 8;
- энергонезависимая память (далее - ПЗУ) - 9;
- датчик температуры - 10;
- часы реального времени - 11;
- индикатор - 12;
- преобразователь уровней интерфейса - 13;
и применяются следующие внешние устройства:
- персональный компьютер (далее - ПЭВМ) - 14;
- программатор - 15.
Входы нормализатора двухпозиционных сигналов (далее - НДПС) (3-6) являются входами 1.1, 1.2, 1.3 и 1.n регистратора двухпозиционных сигналов (далее - РДПС) (1), а выходы этих НДПС (3-6) подключены к 3.1, 3.2, 3.3 и 3.n выводам микроконтроллера (2) соответственно; кнопка «Старт» (7), кнопка «Стоп» (8), индикатор (12), преобразователь уровней интерфейса (13) подключены к четвертому, пятому, шестому и седьмому выводу микроконтроллера (2) соответственно, а постоянное запоминающее устройство (далее - ПЗУ) (9), датчик температуры (10), часы реального времени (11) подключены к девятому выводу микроконтроллера (2), при этом выход преобразователя уровня интерфейса (13) является выходом 2 РДПС (1), а восьмой вход микроконтроллера (2) подключен к входу 3 РДПС (1), предназначенного для первоначальной записи программы в память РДПС с помощью программатора (15).
РДПС предназначен для использования в автономном режиме и для этого имеет необходимые органы управления - кнопку «Старт» (7) и кнопку «Стоп» (8). Начало и конец регистрации сигналов происходит после нажатия соответствующих кнопок. Информация о поступивших сигналах на входы РДПС выводится на индикатор (12) и сохраняется в ПЗУ (9). В ПЗУ (9) также сохраняется время появления этих сигналов. В режиме регистрации РДПС производит периодические измерения температуры окружающей среды, а полученные значения сохраняет в ПЗУ (9). Для считывания накопленной информации, очистки ПЗУ (9), а также установки часов (11), РДПС имеет порт для подключения к ПЭВМ (14). Подключение РДПС к ПЭВМ производится после окончания регистрации и отключении от контролируемых сигналов.
Взаимодействие РДПС с ПЭВМ (14) осуществляется при помощи программы HyperTerminal, которая входит в состав стандартных программ операционной системы Windows. После запуска программы HyperTerminal необходимо установить настройки связи соответствующие параметрам, установленным в РДПС. После установления связи между ПЭВМ (14) и РДПС, при помощи текстовых команд вводимых в окне программы HyperTerminal производится либо считывание информации из РДПС либо ее запись. При считывании информации из ПЗУ (9) в окно HyperTerminal, выводится накопленная информация о температуре, о номерах входов РДПС в которых были зарегистрированы сигналы и время их появления. Вывод информации производится в виде текстовых строк. Для очистки ПЗУ, а также для установки часов в окне HyperTerminal необходимо набрать соответствующую текстовую команду. Программа HyperTerminal позволяет сохранять полученную информацию на ПЭВМ в отдельном файле.
Применение полезной модели поясняется следующей иллюстрацией:
Фиг. 2 «Структурная схема подключения регистратора двухпозиционных сигналов к САУ ГПА А705-15-09М»:
Для регистрации диагностируемых аварийных каналов, необходимо произвести соответствующие подключения контактов 1-32 клеммных колодок 1XT1-NXTn стойки «Устройство логической обработки информации» (далее - УЛОИ) САУ ГПА А705-15-09М к входам 1.3 и 1.n РДПС. Для определения момента появления диагностируемых аварийных каналов относительно остановки ГПА необходимо вход 1.1 РДПС (1) подключить к выходу САУ ГПА А705-15-09М «Аварийная остановка», который выведен на контакт №7, клеммной колодки 4ХТ3 стойки УЛОИ. Для исключения нежелательной регистрации аварийных сигналов, которые появляются во время автоматического циклического контроля с периодичностью 12 ч, на вход 1.2 РДПС подключается цепь «Контроль АСУ», который выведен на контакт №40 колодки 5ХТ1, наличие сигнала в которой блокирует регистрацию.
После выполнения необходимых подключений, для запуска режима регистрации необходимо нажать кнопку «Старт». РДПС получив сигнал от кнопки «Старт» фиксирует исходное состояние диагностируемых аварийных каналов, выхода САУ ГПА А705-15-09М «Аварийная остановка» и начинает контролировать изменение сигналов в этих каналах. Обнаружив изменение сигнала в одном из каналов или одновременно в нескольких каналах, РДПС присваивает номер порядка появления сигнала и выводит этот номер на индикатор в позицию строки соответствующую входу, в котором это изменение было обнаружено. При одновременном поступлении сигналов на несколько входов РДПС в соответствующих разрядах индикатора отобразится одинаковое значение очередности (номера) поступления контролируемых сигналов. Информация о порядке появления сигналов на входах РДПС и время их появления сохраняется в ПЗУ. По зарегистрированному порядку появления сигналов определяют, был ли аварийный останов ГПА вызван внешним аварийным сигналом, или произошел ложно.
Совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели, неизвестна заявителям из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» полезной модели.
Заявляемая полезная модель промышленно применима и может быть многократно реализована с помощью серийно выпускаемых элементов.