Обчислювач витрати

Обчислювач витрати, що містить перший і другий інтерфейсні блоки, блок клавіатури, блок індикації, обчислювальний блок, першу двонаправлену шину, другу двонаправлену шину, що з'єднує входи-виходи обчислювального блока з другими входами-виходами другого інтерфейсного блока, входами-виходами блока клавіатури й входами-виходами блока індикації, перші вхідні шини зовнішніх пристроїв, перші вхідні шини датчиків, вихідні шини, який відрізняється тим, що в нього введені другі вхідні шини зовнішніх пристроїв, другі вхідні шини датчиків, перший, другий і третій блоки захисту, блок збору інформації, блок вводу U 2 (19) 1 3 13224 4 щеність. містить блок індикації (пристрій відображення), Відомий обчислювач для витратоміра змінного блок клавіатури, перший і другий інтерфейсні блоперепаду тиску [Патент України №53557, кл. ки (інтерфейсні вузли) і обчислювальний блок (обG01F1/00, Бюл. №1, 2003], що містить узгоджуючислювальний пристрій), входи-виходи якого з'єдчий пристрій, входи якого з'єднані з виходам віднані двонаправленими шинами із входамиповідних датчиків, перший інтерфейсний вузол, до виходами блока індикації, входами-виходами блоякого підключені виходи узгоджуючого пристрою, ка клавіатури та з входами-виходами другого інтепристрій відображення, блок пам'яті, клавіатуру, рфейсного блока. Однак, відсутність блоків захисдругий інтерфейсний вузол і обчислювальний приту, блока збору інформації, блока вводу-виводу стрій, перші, другі, треті, четверті й п'яті входи якодискретних сигналів, блока сполучення, акумуляго з'єднані із входам-виходам відповідно пристрою торної батареї й часового блока різко обмежує відображення, першого інтерфейсного вузла, блофункціональні можливості відомого пристрою й ка пам'яті, клавіатури й другого інтерфейсного знижує його перешкодозахищеність. вузла, при цьому узгоджуючий пристрій складаВ основу корисної моделі поставлена задача ється з N нормуючих підсилювачів, входи яких удосконалення обчислювача витрати шляхом ввез'єднані з виходами відповідних датчиків, N аналодення нових блоків і зв'язків, що дозволяють істотго-цифрових перетворювачів, вхід кожного з яких но розширити функціональні можливості обчислюз'єднаний з виходом відповідного нормуючого підвача, що веде до одержання можливості силювача, мікроконтролера, до входів якого підкпрацювати з різними типами датчиків, підвищенню лючені виходи аналого-цифрових перетворювачів, перешкодозахищеності й продуктивності обчислюінтерфейсного вузла, входи якого з'єднані з виховача витрати, зокрема дозволяє використати один дами мікроконтролера, блока живлення, що з'єдобчислювач витрати для визначення витрат на наний із входами живлення всіх елементів узгобагатониточному газовимірювальному пункті, на джуючого вузла і із входами живлення датчиків. установці комплексної підготовки газу й на інших Даний обчислювач для витратоміра змінного подібних об'єктах, де витрата визначається в декіперепаду тиску також, як і обчислювач витрати, що лькох точках технологічного процесу з викорисзаявляється, містить блок індикації (пристрій відотанням датчиків різних типів. браження), блок клавіатури, перший і другий інтеПоставлена задача вирішується тим, що у вірфейсні блоки (інтерфейсні вузли) і обчислювальдомий обчислювач витрати, що містить перший і ний блок (обчислювальний пристрій), входидругий інтерфейсні блоки, блок клавіатури, блок виходи якого з'єднані двонаправленими шинами із індикації, обчислювальний блок, першу двонаправходами-виходами блока індикації, входамивлену шину, другу двонаправлену шину, що з'єдвиходами блока клавіатури та із входаминує входи-виходи обчислювального блока другими виходами другого інтерфейсного блока. Однак, входами-виходами другого інтерфейсного блока, відсутність блоків захисту, блока збору інформації, входами-виходами блока клавіатури й входамиблока вводу-виводу дискретних сигналів, блока виходами блока індикації, перші вхідні шини зовсполучення, акумуляторної батареї і часового блонішніх пристроїв, перші вхідні шини датчиків, вихіка різко обмежує функціональні можливості відодні шини, згідно до корисної моделі введені другі мого пристрою й знижує його перешкодовхідні шини зовнішніх пристроїв, другі вхідні шини захищеність. датчиків, перший, другий і третій блоки захисту, Найбільш близьким по технічній сутності є обблок збору інформації, блок вводу-виводу дискречислювач газоподібних продуктів [Патент України тних сигналів, блок сполучення, акумуляторна ба№53568, кл. G01F1/00, Бюл. №1, 2003], що містить тарея і часовий блок, вхід резервного живлення N узгоджуючих пристроїв, вхід кожного з яких з'єдякого підключений до виходу акумуляторної батананий з виходом відповідного датчика, перший реї і до входу резервного живлення обчислювальінтерфейсний вузол, до якого підключені виходи N ного блока, входи-виходи якого другою двонапраузгоджуючих пристроїв, пристрій відображення, вленою шиною з'єднані з входами-виходами блок пам'яті, клавіатуру, другий інтерфейсний вучасового блока та з другими входами-виходами зол і обчислювальний пристрій, перші, другі, треті, блока сполучення, перші входи-виходи якого перчетверті й п'яті входи якого з'єднані з виходами шою двонаправленою шиною з'єднані з входамивідповідно пристрою відображення, першого інтевиходами першого інтерфейсного блока, входамирфейсного вузла, блока пам'яті, клавіатури, друговиходами блока збору інформації, з виходамиго інтерфейсного вузла, при цьому кожний узговходами блока вводу-виводу дискретних сигналів джуючий пристрій складається з нормуючого та з другими виходами другого блока захисту, пепідсилювача, входи якого з'єднані з виходами відрші виходи якого підключені до входів блока збору повідного датчика, аналого-цифрового перетвоінформації, перші й другі вхідні шини зовнішніх рювача, входи якого з'єднані з виходами нормуюпристроїв з'єднані, відповідно, з першими і з дручого підсилювача, мікроконтролера, до входів гими входами першого блока захисту, входиякого підключені виходи аналого-цифрового перевиходи якого підключені до перших входів-виходів творювача, інтерфейсного вузла, входи якого з'єддругого інтерфейсного блока, другі виходи першонані з виходами мікроконтролера, блока живлення, го блока захисту з'єднані входами першого інтерщо з'єднаний із входами живлення всіх елементів фейсного блока, перші й другі вхідні шини датчиків погоджуючого вузла та із входами живлення датпідключені відповідно до перших і других входів чиків. другого блока захисту, треті виходи якого з'єднані Даний обчислювач газоподібних продуктів таіз входами блока вводу-виводу дискретних сигнакож, як і обчислювач витрати, що заявляється, лів, виходи якого підключені до входів третього 5 13224 6 блока захисту, виходи якого з'єднані з вихідними деяких точках необхідні датчики, то їх можна викошинами. ристати для виміру значень параметрів. Всі датчиВведення першого, другого й третього блоків ки, використовувані у складі обчислювача витрат, захисту дозволяє виключити проходження на внурозбивають на дві групи, наприклад, у першу групу трішні ланцюги обчислювача витрати перешкод і включають датчики, що вимірюють безпосередньо перенапруг (що виникають від наведень від різних витрату, а в другу групу включають датчики, що джерел, статичних розрядів і тому подібних привимірюють змінні параметри, по яких обчислюють чин) по лініях відповідно підключення зовнішніх витрату. пристроїв, підключення датчиків і по лініях видачі Для кожної контрольної точки визначається сигналів та інформації на зовнішні пристрої. затверджена методика обчислення витрати, наВведення блока збору інформації дозволяє з приклад, для визначення витрати за допомогою високою швидкістю опитувати датчики - первинні звужуючих пристроїв використовується [міждерперетворювачі з аналоговими вихідними сигналажавний стандарт «ГОСТ 8.563.2-97. Методика выми у вигляді напруги, струму, опору й тому подібполнения измерений с помощью сужающих устним, накопичувати результати протягом установройств. Минск»], для визначення витрати при леного числа опитувань, усереднювати їх і застосуванні осереднюючих напірних трубок виковидавати в обчислювач витрати усереднені знаристовується [«Методика виконання вимірів із зачення параметрів, що підвищує їхню вірогідність. стосуванням осереднюючих напірних трубок. МВИ Введення блока вводу-виводу дискретних сиг081/24.123-0. Київ, 2000р.], для визначення витраналів дозволяє запам'ятати дискретні сигнали на ти при застосуванні датчиків витрати різних типів, час, необхідний для організації оптимального їхнаприклад, турбінних, ультразвукових, теплових і нього зчитування або видачі споживачеві обчистому подібних використовується тільки формула лювальним блоком, і збільшити при цьому потужприведення до стандартних умов згідно з [міждерність видаваних сигналів до необхідної для жавним стандартом «ГОСТ 30319.1-96. Газ прирокерування зовнішніми пристроями, наприклад, дный. Методы расчета физических свойств. сиреною для сигналізації про спроби несанкціоноМинск»]. Для кожної з використовуваних методик ваного проникнення в апаратуру обчислювача складається програма обчислення витрати - провитрати або краном для перекриття замірної нитки грамний модуль, при цьому по всіх методиках випри виявленні її несправності й тому подібним. трата обчислюється за встановлений інтервал Введення блока сполучення дозволяє здійсничасу, наприклад, за одну секунду. ти розв'язку ланцюгів прийому і перетворення сигДля зберігання даних про систему визначення налів від зовнішніх пристроїв і датчиків - першу витрат, її технічних і програмних засобах і необдвонаправлену шину й ланцюгів власне обчислюхідних для обчислення витрат значень умовновача витрати - другої двонаправленої шини й тим постійних параметрів, тобто параметрів, значення самим запобігти проходженню перешкод від вхідяких змінюються не частіше, ніж один раз на добу, них блоків на входи обчислювального блока. і тому подібного в пам'яті обчислювача витрат Введения часового блока дозволяє, з одного складається база нормативно-довідкових даних, у боку, мати в обчислювачі витрати прив'язку до яку записуються наступні дані: реального часу (годинник), а, з іншого боку, фор- про контрольні точки, наприклад, кількість мувати необхідні для роботи обчислювального точок, використаний на конкретній точці спосіб блока часові інтервали. визначення витрати, адреси програмного модуля Введення акумуляторної батареї дозволяє для розрахунку витрати, кількість і типи застосозберігати працездатність окремих елементів виваних датчиків тощо; тратоміра, наприклад, годинника або елементів - про групи датчиків, наприклад, кількість датпам'яті, при відключенні живлення на тривалі чиків у групі, типи й кількість датчиків кожного типу строки. в групі, адреси бази первинних даних для цих датУ цілому уведені блоки дозволяють розширити чиків тощо; функціональні можливості обчислювача витрати й - про датчики, наприклад, вимірювана датчиза рахунок цього підвищити перешкодозахищеком фізична величина, межі виміру, градуіровочна ність і точність роботи обчислювача витрати і його характеристика, забезпечувана точність тощо; продуктивність. - дані про ув'язування конкретних датчиків і Попередньо на об'єкті визначають контрольні контрольних точок, датчиків і номерів осередків точки - точки технологічного процесу, у яких потрілокальних баз даних, дані про адреси осередків бно визначати витрату продукції, для забезпеченпрограмних модулів, які використовуються для ня вимог, установлених алгоритмом контролю й запису в них значень параметрів, тощо; керування технологічним процесом і (або) алгори- значення необхідних для обчислення витрат тмом обліку продукції, прийнятими на об'єкті. Для умовно-постійних параметрів. контрольних точок по характеру й особливостям При цьому, значення умовно-постійних парапротікання технологічного процесу в кожній з них метрів записуються в базу нормативно-довідкових визначають способи виміру витрати продукції й даних за допомогою блока клавіатури, а звідти можливі типи датчиків для кожної точки, а по техпереписують у відповідні осередки програмних нічних і вартісних характеристиках датчиків вибимодулів, що їх використовують. рають конкретні типи датчиків для кожної із точок, Для зберігання значень параметрів у пам'яті в якій необхідно вимірювати витрату. У тому випаобчислювача витрат створюються: дку, якщо на об'єкті, на якому планується застосу- локальні бази даних, наприклад, перша ловати пропонований обчислювач витрат, уже є в кальна база, що призначена для запам'ятовування 7 13224 8 накопичених значень витрати, вимірюваних датчипершою двонаправленою шиною 7 із входамиками першої групи, і складається з І1 осередків, де виходами першого інтерфейсного блока 3, з вихоІ1 - число датчиків у першій групі, друга локальна дами-входами блока збору інформації 4, із другибаза даних, що призначена для запам'ятовування ми виходами блока захисту 2 і із входамиусереднених значень параметрів, вимірюваних виходами блока 5 вводу-виводу дискретних сигнадатчиками другої групи, і складається з І2 осередлів, обчислювальний блок 10, акумуляторну батаків, де І2 - число датчиків у другій групі, третя лорею 11, блок виміру часу 12, вхід резервного живкальна база даних, призначена для запам'ятовулення якого з'єднаний з входом резервного вання факту появи дискретних сигналів від різних живлення обчислювального блока 10 і з виходом джерел, і складається з регістра, що має І3 розряакумуляторної батареї 11, блок 13 клавіатури, дів, де І3 - число джерел дискретних сигналів; блок 14 індикації, другу двонаправлену шину 15, - база первинних даних, призначена для зберіякою з'єднані входи-виходи обчислювального блогання значень змінних параметрів, по яких обчиска 10 із другими входами-виходами другого інтерлюють витрату, вимірюваних датчиками другої фейсного вузла 8, із другими входами-виходами групи, й складається з І2 груп осередків по N осеблока 9 спряження, із входами-виходами блока редків у кожній, де Ν - число значень кожного павиміру часу 12, із входами-виходами блока клавіараметра, по якому виробляється його усередтури 13 і із входами-виходами блока 14 індикації, нення; вхідні шини зовнішніх пристроїв 16-1 і 16-2, які - база вихідних даних, що складається з К груп підключені відповідно до перших і других входів осередків, де К - кількість контрольних точок, і припершого блока захисту 1, вхідні шини датчиків 17-1 значена для зберігання параметрів, що використоі 17-2, підключені до перших і других входів друговують для визначення значення витрати, наведего блока захисту 2, вихідні шини 18, які з'єднані з ної до стандартних умов у кожній контрольній виходами третього блока захисту 6. точці, при цьому, кількість осередків у групах неПерший блок захисту 1 призначений для захиоднакова, тому що вона залежить від числа викосту обчислювача витрати від перенапруг і перешристовуваних для обчислення витрати параметрів, код, що виникають у лініях зв'язку із зовнішніми що по-різному в різних методиках. пристроями, а також, при необхідності, для забезКрім того, для зберігання значень обчислених печення іскробезпеки. До перших входів блока витрат у пам'яті обчислювача витрат створюються: підключаються пристрої мережі збору інформації, - база поточних витрат, тобто витрат за інтернаприклад, пристрої, установлені на диспетчерсьвал часу від попереднього розрахунку до поточкому пункті й тому подібні. До других входів підкного; лючаються інші зовнішні пристрої й датчики, на- база сумарних витрат по заданих контрольприклад, пристрої або датчики, що підключають по них точках, наприклад, на замірному пункті виміри інтерфейсах RS-232 і (або) RS-485 і (або) Hartвизначення витрати виконується за допомогою модеми або Hart-датчики. На кожний зовнішній декількох вимірювальних трубопроводів, а загальпристрій передбачена одна схема захисту й, якщо ну витрату одержують підсумовуванням витрат по потрібно, то схема, що забезпечує іскробезпеку. всіх вимірювальних трубопроводах; До перших виходів блока захисту 1 підключаються - база сумарних витрат за встановлені інтервиходи схем захисту тих зовнішніх пристроїв, які вали часу, наприклад, за годину або добу; підключаються безпосередньо до портів обчислю- база архівних даних. вального блока 10. До других виходів блока захисНа кресленнях наведені: ту 1 підключаються виходи схем захисту всіх інших Фіг.1 - блок схема обчислювача витрати; зовнішніх пристроїв, підключених до блока заФіг.2 - схема захисту від перенапруг і перешхисту 1. код, що виникають у лініях зв'язку із зовнішніми Другий блок захисту 2 призначений для захиспристроями, підключеними по протоколу RS-232; ту обчислювача витрати від перенапруг і перешФіг.3 - схема захисту від перенапруг і перешкод, що виникають у ланцюгах підключення датчикод, що виникають у прямих і зворотних ланцюгах ків до обчислювача витрати, а також, при підключення датчиків з вихідним сигналом у винеобхідності, для забезпечення іскробезпеки й гляді напруги; складається із груп схем захисту. Кожна група Фіг.4 - функціональна схема блока збору інфопризначена для захисту від перенапруг і перешрмації. код, що виникають у ланцюгах підключення одного Обчислювач випрати газу містить перший блок типу датчиків, тому кількість груп схем захисту захисту 1, другий блок захисту 2, перший інтердорівнює числу різних типів датчиків, підключених фейсний блок 3, входи якого з'єднані із другими до обчислювача. Кількість схем захисту в кожній виходами першого блока захисту 1, блок збору групі дорівнює кількості датчиків відповідного типу, інформації 4, до входів якого підключені перші підключених до обчислювача. У виконанні, навевиходи другого блока захисту 2, блок 5 вводуденому як приклад на Фіг.1, блок 2 призначений виводу дискретних сигналів, до входів якого підкдля захисту від перенапруг і перешкод ланцюгів лючені треті виходи другого блока захисту 2, трепідключення датчиків з аналоговими вихідними тій блок захисту 6, входи якого з'єднані з виходами сигналами (входи 17-1, виходи 17-1), турбінних, блока 5 вводу-виводу дискретних сигналів, першу частотних і інших аналогічних датчиків (входи 17-2, двонаправлену шину 7, другий інтерфейсний блок виходи 17-2), а також ланцюгів підключення дис8, до перших входів-виходів якого підключені перкретних сигналів (входи 17-2, виходи 17-3). Частоші входи-виходи першого блока захисту 1, блок 9 тні датчики, вихідний сигнал яких має частоту ниспряження, перші входи-виходи якого з'єднані жче 500Гц, можуть розглядатися як джерела 9 13224 10 дискретних сигналів і тоді вони можуть підключасоналу та у системи збору інформації й керування тися на входи підключення дискретних сигналів. більш високого рівня. Обчислювальний блок 10 Перший інтерфейсний блок 3 призначений для реалізується на мікропроцесорному комплекті сполучення пристроїв, що працюють по конкретелементів. У пам'ять обчислювального блока 10 них протоколах обміну інформацією, з першою для виконання основних функцій записані, крім двонаправленою шиною 7 і, таким чином, він додопоміжних і сервісних програм, програми опитузволяє підключити до обчислювача витрати додавання локальних баз даних і обробки отриманої ткові зовнішні пристрої, на підключення яких не інформації, всі програмні модулі розрахунку вирозраховані порти обчислювального блока 10. трати по всіх використовуваних методиках і проЗокрема, цей блок забезпечує спільну роботу приграми опитування датчиків, первинної обробки строїв з інтерфейсами RS-232 і RS-485 і Hartінформації від цих датчиків і формування локальмодемів з обчислювальним блоком 10 обчислюваних баз даних, які розміщені в пам'яті обчислювача витрати по двонаправленій шині 7. льного блока 10. У пам'яті обчислювального блока Блок збору інформації 4 є програмно10 передбачені місця, зокрема, для створення керованим пристроєм збору інформації і її первинпершої локальної бази даних, для бази вихідних ної обробки й призначений для збору і підготовки даних - даних підготовлених для використання при інформації про значення параметрів, вимірюваних розрахунку витрати, бази даних для результатів датчиками - первинними перетворювачами. Збір розрахунку витрат - поточних і сумарних по задаінформації здійснюється шляхом постійного цикліних контрольних точках і за встановлені інтервали чного опитування - підключення датчиків до аналочасу (година, доба й так далі) і для бази норматиго-цифровому перетворювача, перетворення анавно-довідкових даних. логових сигналів з виходів датчиків у цифровий Блок виміру часу 12 призначений для формукод - одержання значення параметра, запам'ятовання сигналів часу, необхідних для роботи обчивування N останніх отриманих значень параметрів слювача витрати й має вузол поточного часу - гоі визначення й запам'ятовування усередненого динники й вузол, що формує інтервали часу по значення вимірюваного кожним датчиком парамекомандах від обчислювального блока 10. тра протягом N останніх циклів. При зборі інфорБлок клавіатури 13 призначений для уведення мації від датчиків з аналоговим вихідним сигналом вручну необхідної інформації (команд, констант і у вигляді напруги, струму або опору використовутому подібного) в обчислювач витрати, виконання ється підключення до нормуючого підсилювача, налагодження й контролю правильності роботи прямих і зворотних ліній включення датчиків (двообчислювача витрати. полюсне підключення), що забезпечує зменшення Блок індикації 14 призначений для виводу інперекручування сигналу від датчика за рахунок формації обслуговуючому персоналу при перевірнаведень і ослаблення перешкод, що виникають у ках і при контролі, при уведенні інформації і коцих лініях. У блоці збору інформації 4, зокрема, манд та в інших аналогічних випадках. створюють базу первинних даних і другу локальну Приклад виконання схеми захисту від перенабазу даних. пруг і перешкод, що виникають у лініях зв'язку із Блок 5 вводу-виводу дискретних сигналів призовнішніми пристроями, підключеними по протозначений для проміжного запам'ятовування ввеколу RS-232, наведений на Фіг.2. Схема захисту дених та виведених дискретних сигналів, здійснюдля одного пристрою складається із трьох однакованого регістром, що є третьою локальною базою вих схем, призначених для захисту лінії прийому, даних, і для збільшення навантажувальної здатнолінії передачі й лінії дозволу, і містить запобіжники сті виходів обчислювача витрати. 19-1, 19-2 і 19-3, резистори 20-1, 20-2 і 20-3, перТретій блок захисту 6 призначений для захисший вивід кожного з яких з'єднаний із другим виту обчислювача витрати від перенапруг і перешводом відповідного запобіжника 19-1, 19-2, і 19-3, код, що виникають у лініях видачі сигналів у зовсапресори 21-1, 21-2 і 21-3, захисну земляну шину нішні пристрої. 22, що з'єднана із другими виводами сапресорів Другий інтерфейсний блок 8 призначений для 21-1, 21-2 і 21-3, входи 23-1, 23-2 і 23-3, кожний з спряження пристроїв, що працюють по конкретних яких підключений до першого виводу відповідного протоколах обміну інформацією прямо з портами запобіжника 19-1, 19-2 і 19-3, виходи 24-1, 24-2 і обчислювального блока 10. Зокрема, цей блок 24-3, кожний з яких з'єднаний із другим виводом забезпечує спільну роботу двох пристроїв із провідповідного резистора 20-1, 20-2 і 20-3 і з першим токолами RS-232 з портами обчислювального виводом відповідного сапресора 21-1, 21-2 і 21-3. блока 10 обчислювача витрати. Цифра, яка стоїть після тире позначає лінію підкБлок сполучення 9 здійснює розв'язку ланцюлючення пристрою, до якої належить даний елегів прийому й перетворення сигналів від зовнішніх мент, наприклад, цифра «1» означає, що елеменпристроїв, датчиків і ланцюгів власне обчислювати із цією цифрою належать до лінії прийому, льного блока 10. цифра «2» - до лінії передачі, а цифра «3» - до Обчислювальний блок 10 є програмнолінії дозволу. У даній схемі запобіжники 19-1, 19-2 і керованим пристроєм і призначений для збору 19-3 виконують функцію захисту при надходженні інформації, формування на її основі бази вихідних сигналу великого рівня, запобіжник, один з 19-1, даних, розрахунку на основі вихідних даних витра19-2 і 19-3, при надходженні сигналу великого рівти середовища в заданих точках технологічного ня на відповідний йому вхід, один з 23-1, 23-2 і 23процесу за встановлений інтервал часу й сумар3, перегоряє й тим самим виключає тривалий них витрат, запам'ятовування обчислених витрат і вплив на наступні схеми такого сигналу. Резистор, видачі інформації про витрати оперативному перодин з 20-1, 20-2 і 20-3, з одного боку, обмежує 11 13224 12 величину струму, що надходить у наступні схеми, другого 36 комутаторів, шину 42 «Читання», яка а, з іншого, разом з відповідним йому сапресором, підключена до входів читання мікропроцесорного одним з 21-1, 21-2 і 2-1-3, обмежує напругу вхідноелемента 40 і оперативного запам'ятовувального го сигналу до встановленого рівня. пристрою 41, вхід запису якого підключений до Приклад виконання схеми захисту від перенавиходу запису мікропроцесорного елемента 40, пруг і перешкод, що виникають у прямих і зворотперші адресні виходи якого з'єднані з адресними них лініях підключення датчиків з вихідним сигнавходами оперативного запам'ятовувального прилом у вигляді напруги наведений на Фіг.3. Схема строю 41, прямі 43-1-1, 43-2-1, ..., 43-k-1 і зворотні для захисту одного датчика містить запобіжник 25, 43-1-2, 43-2-2,..., 43-k-2 лінії підключення датчиків варистор 26, резистор 27, резистор 28, перший які з'єднані з відповідними інформаційними входавивід якого з'єднаний із другим виводом запобіжми першого 35 і з відповідними інформаційними ника 25, з першим виводом варистора 26 і з первходами другого 36 комутаторів, вихідні шини 44, шим виводом резистора 27, сапресор 29, резистор які з'єднані з інформаційними виходами оператив30, перший вивід якого підключений до другого ного запам'ятовувального пристрою 41. База первиводу резистора 28 і до першого виводу сапревинних даних і друга локальна база даних ствосора 29, конденсатор 31, захисну земляну шину рюються в оперативному запам'ятовувальному 22, що з'єднана із другими виводами варистора пристрої 41. 26, резистора 27 і сапресора 29, земляну шину 32 Обчислювач витрати працює в такий спосіб. аналогових сигналів, вхід 33-1 прямої лінії від датРобота обчислювача витрати полягає у викочика, що підключений до першого виводу запобіжнанні двох основних укрупнених функцій - функції ника 25, вхід 33-2 зворотної лінії від датчика, вихід збору вихідної інформації й формування на її ос34-1 прямої лінії від датчика, що з'єднаний із друнові бази вихідних даних і функції власне розрахугим виводом резистора 30 і з першим виводом нку поточної витрати - витрати від моменту попеконденсатора 31, вихід 34-2 зворотної лінії від дареднього розрахунку до сьогодення, наприклад за тчика, що підключений до входу 33-2 зворотної 1 секунду, і сумарних витрат по заданих контрольлінії від датчика, до другого виводу конденсатора них точках і за встановлені інтервали часу, напри31 і до земляної шини 32 аналогових сигналів. У клад, за годину, добу, у кожній із заданих точок даній схемі запобіжник 25 виконує функцію захисту технологічного процесу, формування баз даних за при надходженні сигналу великого рівня, при надрезультатами зазначених розрахунків, вивід інфоходженні сигналу великого рівня на вхід 33-1 він рмації оперативному персоналу й передачу даних перегоряє й тим самим виключає тривалий вплив на верхні рівні керування технологічним процесом. на наступні схеми такого сигналу, варистор 26 Збір вихідних даних включає два етапи: обмежує напругу вхідного сигналу до встановлено- збір і обробку інформації від датчиків і запаго рівня, резистор 27 служить для розряду власної м'ятовування її в локальних базах даних; ємності входу при відключеному датчику, резистор - збір інформації з локальних баз даних і інших 28 разом із сапресором 29 також обмежують наджерел і запам'ятовування її в базі вихідних даних. пругу вхідного сигналу до встановленого рівня, Збір і обробка інформації від датчиків, і запарезистор 30 і конденсатор 31 фільтрують перешм'ятовування її в локальних базах даних містить у коди, крім того, резистори 28 і 30 обмежують весвоєму складі: личину струму, що надходить у наступні схеми. - збір інформації від датчиків, її первинну обВаристор 26 і резистор 28 разом із сапресором 29 робку й запам'ятовування її у відповідних локальвиконують однакову захисну функцію, різниця поних базах даних і виконується спеціалізованими лягає в тому, що варистор 26 спрацьовує повільпристроями - блоком збору інформації 4 і блоком ніше, але поглинає більшу потужність, ніж резисвводу-виводу дискретних сигналів 5; тор 28 разом із сапресором 29, які спрацьовують - збір інформації від датчиків, її первинну обшвидше, але поглинають меншу потужність. робку безпосередньо обчислювальним блоком 10 і Схеми захисту від перенапруг і перешкод, що запам'ятовування її у відповідних локальних базах виникають у лініях підключення інших зовнішніх даних у пам'яті обчислювального блока 10. пристроїв і інших датчиків виконані аналогічно й Зокрема, у наведеній на Фіг.1 реалізації обчиматеріалах заявки не наведені. слювача витрати: Приклад виконання блока збору інформації 4 - збір інформації від датчиків витрати, напринаведений на Фіг.4. Блок збору інформації 4 місклад, турбінних, частотних і інших аналогічних датить перший 35 і другий 36 комутатори, нормуючий тчиків - накопичення імпульсів від цих датчиків підсилювач 37, до входів якого підключені виходи протягом установленого інтервалу часу в лічильпершого 35 і другого 36 комутаторів, джерело опониках, що є першою локальною базою даних, вирної напруги 38, аналого-цифровий перетворювач конує обчислювальний блок 10; 39, інформаційний вхід якого з'єднаний з виходом - збір інформації про значення параметрів, нормуючого підсилювача 37, мікропроцесорний вимірюваних датчиками з аналоговим вихідним елемент 40, до інформаційних входів якого підксигналом, запам'ятовування N останніх отриманих лючені виходи аналого-цифрового перетворювача значень кожного параметра в базі первинних да39, вхід опорної напруги якого з'єднаний з виходом них цих датчиків, визначення й запам'ятовування джерела опорної напруги 38, оперативний запаусередненого за N циклів значення вимірюваного м'ятовувальний пристрій 41, до інформаційних кожним датчиком параметра в другій локальній входів якого підключені інформаційні виходи мікбазі даних здійснює блок збору інформації 4; ропроцесорного елемента 40, другі адресні виходи - збір інформації від джерел дискретних сигякого з'єднані з адресними входами першого 35 і налів здійснює блок вводу-виводу дискретних сиг 13 13224 14 налів 5 шляхом запам'ятовування сигналів, що перетворювач 39 перетворює сигнал від опитуваз'явилися, у регістрі, що входить до складу блока 5 ного датчика в цифровий код і після закінчення і який є третьою локальною базою даних. перетворення видає цей код на входи мікропроцеЗбір інформації з локальних баз даних і інших сорного елемента 40. При одержанні коду обмірюджерел і запам'ятовування її в базі вихідних даних ваного значення параметра мікропроцесорний виконується обчислювальним блоком 10 і містить елемент 40, відповідно до градуіровочної характеу своєму складі: ристики опитуваного датчика, перетворює отрима- опитування локальних баз даних, виконуваний цифровий код у значення параметра, що заний по програмі, що перебуває в пам'яті обчислюписує у відповідний осередок бази первинних вального блока 10, і полягає в зчитуванні з локаданих, яка створена в оперативному запам'ятовульної бази даних значення кожного параметра і вальному пристрої 41. Далі, залежно від прийнятойого проміжного запам'ятовування, зчитуванні з го алгоритму, наприклад, після кожного виміру бази нормативно-довідкових даних номера контпараметра мікропроцесорний елемент 40 обчисрольної точки, до якої належить зчитаний паралює середнє значення параметра, що засилається метр, і адреси осередку в групі осередків даної в осередок, відведений для цього параметра в контрольної точки бази вихідних даних, у яку тредругій локальній базі даних, яка створена в операба заслати значення цього параметра й засилантивному запам'ятовувальному пристрої 41. Далі ню значення параметра в зазначений осередок мікропроцесорний елемент 40 визначає номер бази вихідних даних; датчика, який необхідно опитувати наступним, і - опитування «інтелектуальних» датчиків - дааналогічно описаному вище видає його на входи тчиків, що мають стандартний інтерфейс для підккомутаторів 35 і 36 і виконується вимір наступного лючення до ліній зв'язку (тобто є зовнішніми припараметра. строями стосовно обчислювача витрати), Збір інформації від турбінних, частотних і інвиконуваний по програмі, що перебуває в пам'яті ших аналогічних датчиків. обчислювального блока 10, і що полягає у виклику Виходи турбінних, частотних і інших аналогічнеобхідного «інтелектуального» датчика через них датчиків через шини 17-2 підключені до відповідповідний інтерфейсний блок 3 або 8 і, після відних других входів блока захисту 2, сигнал від цього, запиті й одержанні необхідної інформації, кожного із цих датчиків постійно перебуває на відзчитуванні з бази нормативно-довідкових даних повідних входах блока захисту 2, що подавляє номерів контрольної точки, до якої належить зчиперешкоди, що з'являються в лініях підключення таний параметр і адреси осередку в групі осередцих датчиків, і на його відповідних других виходах ків даної контрольної точки бази вихідних даних, у постійно перебувають сигнали від відповідних даяку треба заслати значення цього параметра й тчиків, очищені від перешкод. Ланцюги сигналів, засиланню значення параметра в зазначений осечастота яких дорівнює або більше 500 Гц підклюредок бази вихідних даних. чені на другі виходи блока захисту 2 і надходять Збір інформації про параметри, які характерипо відповідних лініях двонаправлених шин 7 і 15 зують витрату середовища - тиск, перепад тиску, безпосередньо в обчислювальний блок 10, в якотемпературу й тому подібним і представлених виму імпульси з виходів зазначених датчиків фіксухідним сигналом датчика у вигляді аналогової веються за допомогою лічильників імпульсів, що личини виконується блоком збору інформації 4 входять до його складу, протягом інтервалу часу (Фіг.4) у такий спосіб. між послідовними опитуваннями лічильників. При Пряма й зворотна лінії підключення датчиків, черговому опитуванні конкретного лічильника по що видають вихідний сигнал у вигляді аналогової його вмісту обчислювальний блок 10 визначає, величини, зокрема, у вигляді напруги, струму або відповідно до градуіровочної характеристики, знаопору, через тини 17-1 підключені до відповідних чення параметра, вимірюваного даним датчиком, перших входів блока захисту 2, сигнал від кожного що запам'ятовується в першій локальній базі даіз цих датчиків постійно перебуває на відповідних них у пам'яті обчислювального блока 10. Після входах блока захисту 2, що подавляє перешкоди й опитування відповідний лічильник обнуляється. перенапруги, що з'являються в лініях підключення Джерела дискретних сигналів і датчики, частоцих датчиків, і на його відповідних перших виходах та вихідних сигналів яких менш, ніж 500 Гц, і які постійно перебувають сигнали від відповідних дарозглядаються як джерела дискретних сигналів тчиків, очищені від перешкод. (наприклад, реле тощо) через шини 17-2 підклюБлок збору інформації 4 по програмі, закладечені до відповідних других входів блока захисту 2, ній у пам'ять мікропроцесорного елемента 40, поссигнал від кожного з таких датчиків або від джерел тійно, наприклад, циклічно опитує кожний з датчидискретних сигналів постійно перебуває на відпоків, підключених до шин 17-1. При опитуванні відних входах блока захисту 2, що подавляє пеконкретного датчика мікропроцесорний елемент решкоди, що з'являються в лініях підключення цих 40 блока збору інформації 4 визначає по закладедатчиків і джерел, і на його відповідних третіх виній у нього програмі номер датчика, який необхідходах постійно перебувають сигнали, що відповіно опитувати й виставляє його код на адресні входають вхідним, очищені від перешкод. Поява дисди першого 35 і другого 36 комутаторів, які кретного сигналу на одному із входів 17-2 викликає підключають відповідно пряму й зворотну лінію від появу дискретного сигналу на одному із третіх виопитуваного датчика до входів підсилювача 37, що ходів блока захисту 2, цей сигнал надходить у підсилює сигнал від датчика, приводячи його в блок вводу-виводу дискретних сигналів 5, у якому робочий діапазон вхідних сигналів аналогозапам'ятовуються до моменту зчитування обчисцифрового перетворювача 39. Аналого-цифровий лювальним блоком 10 всі дискретні сигнали, що 15 13224 16 надійшли, і занесення їх у базу вихідних даних. даних для обраної контрольної точки значень умоПісля опитування регістр блока вводу-виводу дисвно-постійних параметрів і засилання цих значень кретних сигналів 5 обнуляється. в осередки програмного модуля, адреси яких обРозрахунок витрати в контрольних точках техрані раніше; нологічного процесу виконується по програмі, на- зчитування з бази вихідних даних для обраприклад, циклічно. Тому що облік витрати газу або ної контрольної точки значень параметрів, необнафти ведеться для стандартних умов, то для всіх хідних для розрахунку витрати, і засилання цих точок, у яких визначається витрата, крім параметзначень в осередки програмного модуля, адреси рів, по яких визначається власне витрата, необяких обрані раніше; хідно мати величину тиску й температури середо- подача команди запуску розрахунку поточновища в точці виміру витрати. го , значення витрати в даній контрольній точці, Розрахунок витрати в контрольних точках техвиконання розрахунку й запам'ятовування поточнологічного процесу містить у своєму складі наного значення витрати; ступне: - визначення сумарної витрати по заданих ко- визначення номера контрольної точки, для нтрольних точках ,і за встановлені інтервали часу. якої потрібно виконувати розрахунок поточної виОтримані значення витрати з відповідних баз трати; результатів виводяться оперативному персоналу - зчитування з бази нормативно-довідкових об'єкта в заданих місцях, наприклад, на щит дисданих для обраної контрольної точки по її номеру петчера, по запиту можуть виводитися на табло адресів осередків програмного модуля, у які треба самого обчислювача й видаються по встановлезаслати значення умовно-постійних параметрів і ному регламенту в системи збору інформації й параметрів з бази вихідних даних, адреси осередкерування вищого рівня. Крім того, отримані знаку бази поточних витрат, у яку треба заслати речення витрати з відповідних баз результатів із зультат розрахунку й адреси осередку пуску проприв'язкою за часом і датами по встановленому грамного модуля; алгоритму пересилаються в базу архівних даних. - зчитування з бази нормативно-довідкових Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601