Способ автоматического контроля параметров технологического процесса

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля радиоэлектронных изделий, а также в АСУ ТП. Цель изобретения - повышение производительности контроля. Суть изобретения состоит в выделении на интервале контроля параметра начального интервала времени усреднения, на котором фиксируют поведение контролируемой величины относительно ее эталона. Если параметр не пересекает границу эталонного значения, длительность контроля, согласно изобретению, сокращается. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 4 06 Е 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т

Uбdt+1 (Vt dt (1)

II Т4

1 среднее значение сигнала x(t) за интервал времени (О, Т ); та часть интервала времени (О,Т), когда сиг1

ItÄ < O, т> = — $ де Пх(О T) (О t) о нал x(t)=U, та часть интервала времени О,Т $ когда сиг-! нал x(t)=U

gt,T)—

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР (21) 4349585/24-24 (22) 23.12.87 (46) 07.05.90. Бюл. № 17 (72) И.Я.Сепкулов и А.С.Смирнов (53) 681.396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 528700, кл. Н 03 К 5/20, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 853627, кл. G 06 F 15/46, 1979.

1 (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и моИзобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля радиоэлектронных изделий, а также в автоматизированных системах управления технологическими процессами.

Цель изобретения — повышение производительности контроля.

На фиг.1 приведена схема, реализующая предлагаемый способ; на фиг.2— диаграмма.

Схема (фиг.1) содержит блок 1 сравнения контролируемой величины с эталоном, селектор 2 высокочастотных импульсов, счетчик 3 подсчета числа селектированных импульсов, блок 4 сигнализации результатов подсчета, генератор 5 высокочастотных импульсов, счетчик 6 подсчета числа сгенерированных импульсов и блок 7 логической оценки результатов контроля.

Формируют логический сигнал x(t) . результата сравнения контролируемого

„„SU„„1562930 А 1 жет быть использовано в системах автоматического контроля радиоэлектронiных изделий, а также в АСУ ТП. Цель изобретения — повышение производи- тельности контроля. Суть изобретения состоит в выделении на интервале контроля параметра начального интервала времени усреднения, на котором фиксируют поведение контролируемой величины относительно ее эталона. Если параметр не пересекает границу эталонного значения, длительность контроля, согласно изобретению, сокращается.

2 ил. напряжения U„(t) с эталонным Оз(t), который находится в состоянии логического нуля при U >(t) (U (t) и в

1I t I состоянии логическои 1 при U х(г.) V

> U (t), а также переключается из одного состояния в другое при U „(tQ

=U (С), причем сравнение V „(t) с

U,(t) безгистерезисно. Для достижения заданной достоверности контроля усредняют сигнал x(t) на интервале времени (О, Тj. При аналоговом уср=рненни

1562930

Б, 11 — нормированные напряжения сигналов логических нуля и единицы.

Из (1) следует, что

U (O Т) = ) t х э . Т (2) t M

Х (О, Т) (3) Анализируют состояние сигнала x(t) на начальном отрезке длительностью 25

Т

t = †. + DT интервала времени усредо нения О,Т ) и фиксируют, например, что за время анализа сигнал x(t) — О и не изменял своего состояния.

Тогда из (2) и (3) следует, что если даже сигнал x(t) остальное время на— ходится в состоянии x(t) = 1, то

П {o,т) = 1 — + --; (4)

Т/2 + 7Т 1 DT

Х. Т 2 Т

1 аТ х + сР 2 N-Т (5) Если йТ выбрано таким, что Д Т 7 Т, или изменение напряжения на величи- 4р йТ ну --,, достаточно для срабатывания регистрирующего порогового устроиства, то результаты контроля, зарегистрированные по состоянию сигнала x(t) 45 за время анализа и по результату его усреднения на всем интервале времени, идентичны. Таким образом, анализ состояния. сигнала x(t) на начальном отТ резке длительностью t =; + h T интервала времени усреднения СО,Т7 o6ecrreчивает повышение производительности .контроля.

Способ осуществляют следующим образом.

В исходном состоянии тактовый сигнал Т = О, генератор 5 заперт, и уровнем логического "О" с его выхода заПри дискретном усреднении сигнала

x(t) интервал усреднения О,Т задан 1п в виде известного числа И высокочас1тотных импульсов периода То, т.е.

Т = N Т . Число М импульсов, отселеко тированных сигналов X(t) = 1, прибли женно соответствует части CO,t) интервала усреднения, когда сигнал

x(t) =1 — t=M ҄

Соотношение между интервалами времени (О,T ) и (О,t) характеризует среднее значение сигнала x{t), т.е. 2О перт селектирующий элемент 2. В счетчиках 3 и 6 в исходном состоянии записано число О. Исходный уровень с

С-выхода счетчика 3 устанавливается в зависимости от заданного критерия годности контролируемого параметра

U„(t). Если параметр годен при U„(t))

7 U 3 (t) у В исходнОм состОЯнии сигнал

С = О и переключается в состояние С =

1 после поступления на счетчик 3 заданного числа К импульсов. Если параметр годен при U (t) (U (t), то сигнал С = 1 и переключается в состояние С = О при поступлении на счетчик 3 хотя бы одного импульса.

Критерий годности U „(t) > Б (г.).

Контроль параметра начинается с подачи контролируемого U Ä(t) и допустимо предельного U (1) сигналов.

Логический сигнал x(t) результата их сравнения устанавливается в состояние х() = О при Uх() (U { ) и в состояние х(1) = 1 при V„,(t) ) U,(г), а также случайно переключается из одноГО сос7 ОЯниЯ В ppyroe npu U х(t )

U (t} из-за флуктуации сравниваемых сигналов на интервале времени (фиг.2).

Усреднение значения сигнала x(t) на интервале времени начинается после подачи на генератор 5 тактового сигнала Т=l при этом формируется пачка из М импульсов, поступающих на селектор 2 и на счетчик 6.

Число М импульсов, отселектированных сигналов x(t)=1 подсчитывается и характеризует распределение состояний сигнала x(t) на интервале времени усреднения t = N Т, где T „— период следования селектируемых имN пульсов. При M > — на интервале вре2 мени, преобладает состояние x(t)=1 у

N при M (— преобладает состояние

x(t) = О. Если разность уровней напряженийй U „(t) и U з (С ) превышает максимальную амплитуду их флуктуаций тО M — О при U z(t) (U >(t) и M

= N при Бх() > U (), т.е. состояние сигнала x(t) неизменно на всем интервале времени как это изображено на диаграмме ХТ(фиг.2г).

После подсчета в счетчике 6 (фиг.1) заданного числа К импульсов на блок

7 логической оценки поступает команда окончания состояния сигнала x(t).

Прекращается дальнейший подсчет импульсов. На блок 7 подается также

5 15629 сигнал С = ), формируемый счетчиком

3 после подсчета К импульсов. Если сигнал x(t) = I и не изменен, входные уровни блока 7 совпадут во вре5 мени и он переключится в состояние

В = 1 (фиг.2и, диаграмма II) . Сигнал

B=l — результат контроля Годен", так как x(t) = 1 и 0„.(е, -> Uý,(t) и одновременно, командой на переход к контролю следующего параметра. Если же сигнал x(t) = О, то импульсы на счетчик 3 не проходят, сигнал С сохраняет состояние С = О и В = О. По венству времени нахождения сигнала

x(t) в состояниях x(t)=1 и x(t)=0.

N N

При — — m (М < — + m имеет место при2 2 ближенное равенство сравниваемых напряжений, т.е. ))Ä(t) = Uз,(). СоотN ветственно при F = — + m (для нижней

2 границы допуска}, к негодным параметрам отнесены и те, которые равны границе допуска. Это оправдано при необходимости ужесточенного контроля или при восстанавливаемом браке и

N т.д. При Р = — — m, параметры, значения которых приближено равны нижнему допуску, классифицируются как годчые. окончании пачки селектируемых им- )5 пульсов, т.е. окончании интервала времени усреднения, результат контроля регистрируется в блоке 4, соответствующий числу M импульсов. При х(г.)

= О на всем интервале усреднения не поступит ни одного импульса. А=O,В=О (при T=l} соответствует результату ,контроля Меньше, т.е. U <(t) < U э() ! (фиг.2г, диаграмма I).

Если сигнал x(t) переключается на 25

)интервал времени из одного состояния

I ,в другое, как показано на фиг.2г, ди-! аграмма III то логическая оценка В также неизменна, блок 4 зарегистрирует результат, соответствующий числу 30

М отселектированных импульсов. При поступлении на вход счетчика 3 числа импульсов большего, чем заданное число Р, выдается сигнал переключения блока 4 . При М < Р логический код А=О, 35

В=О соответствует результату Меньше по среднему", т.е. U x(t)

Так как результат пМеньше тождественен результату "Негоден", а изделий с негодными параметрами в серийном производстве должно быть очень мало, то данный результат проверяется с усреднением на всем интервале времени.

При M )F блок 4 переключается в состояние А=l и логический код А=l, В=О соответствует результату контроля "Годен по среднему", т.е. U „(t) )

) U>(t) (фиг.2г, диаграмма III)

При критерии годности U„(t) < U (t) 50 в исходном состоянии сигнал C=l и если x(t) = О, то элемент 2 закрыт, счетчик 3 не изменяет своего выход-. ного сигнала, а импульс с выхода счетчика б переключает выходной сигнал В в состояние B=l. Сигнал B=l является результатом контроля "Годен" и одно.— временно сигналом перехода к контролю следующего параметра. При поступлеЮ

30 6 ьии н» счетчик 3::.отя бы одне го импульса сигнал С переклю- ается в состояние C=O и запрещает переключение блока 7. Результат контроля регистрируется блоком 4 аналогично описанному.

Для контроля параметра с.двухсторонним допуском используются два устраиства: одно с критерием годности

U„(t) ) U (t) и второе с критерием годности U„(t) < U (С) . При этом счетчик Ь и блок 7 логической оценки являются общими для обоих устройств.

Период Т„ селектируемых импульсов должен быть не больше О, 01 длительности требуемого интервала усреднения и в 1,5-2 раза больше времени переключения сигнала x(t) блока 1 сравнения из одного состояния в другое, Достоверность сохраняется равной исходной. Опытно установлено, что достаточно К = (0,1 + О, 2). При этом, даже если и имеют-место кратковременные переключения сигнала x(t) на оставшейся части интервала усреднения под воздействием случайных помех большой амплитуды, то все равно результат по среднему значению соответствует годности параметра.

Число F отселектированных импульсов, после поступления которых счетчик 3 изменяет сигнал А, выбирается из конкретных условий в интервале !

N значений F ) К H F = 2 + m, где m — 1,2,3,..... Так как имеется ошибка дискретного усреднения, то значение

Р = — не соответствует точному раN

7 1562930 8

Используя в устройстве для регистрации результата контроля два блока

4, один из которых переключается при

N N

F< = — 2 — m, а другой при F< =- + m, 5 можно выделять контролируемые параметры по признаку "Равно границе допуска и

Отбраковка параметров, значение которых Меньше, "Равно нижней", "Равно большей" и "Больше верхней границы допуска" с усреднением на всем интер-! вале времени не может существенно сни, зить положительный эффект, достигаемЫй использованием способа, так как в серийном производстве теоретически только 2/ контролируемых изделий имеют параметры, близкие к границе допуска (для нормального закона распределения).

Формула и з о б р е т е н и я

Способ автоматического контроля параметров технологического процесса, 25 состоящий в том, что сравнивают контролируемую величину с ее эталоном, в зависимости от результата сравнения па принципу "Больше", "Меньше" или

"Равно" формируют первую высказыва- ЗО тельную функцию - "положительный исход сравнения" и вторую — "отрицательный исход сравнения", при возникновении ненулевого значения первай высказывательной функции формиру- 5 ют сигнал логической единицы, усред— няют его на временном интервале, равном периоду контроля, сравнивают усредненное значение с его эталоном, в случае результата сравнения Больше" принимают параметр годным, и негодным в противном случае, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью „повышения производительности контроля, формируют последовательность селектируемых высокочастотных импульсов, начало которой совпадает с передним фронтом сигнала логической единицы, а конец — с его задним фронтом, устанавливают начальный интервал времени усреднения, равный полупериоду контроля, увеличенному на временной промежуток, больший длительности одного высокочастотного импульса, упомянутой послецовательности, в течение начального интервала времени фиксируют наличие либо отсутствие и негодным— при его отсутствии, в случае зафиксированных изменений на начальном интервале времени усреднения сигнала логической единицы результат контроля определяют путем усреднения за весь период контроля, для чего подсчитывают число высокочастотных селектируемых импульсов, а по окончании всего периода контроля по соотношению между числом селектированных импульсов и длительностью контроля определяют его результат.

Составитель С.Демиденко

Редактор Н.Рогулич Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк

Заказ 1066 Тираж 563 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101