温度信号预处理单元制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自动控制领域内能够减少主体设备保护误动作的温度信号预处理单元，其包括信号输入端和信号输出端，在信号输入端和信号输出端之间设置有四个逻辑运算器，其中，第一逻辑运算器、第二逻辑运算器和第三逻辑运算器在并联后与第四逻辑运算器串联，第四逻辑运算器连接在靠近信号输出端一侧，所述第一逻辑运算器、第二逻辑运算器的输出端另行分别连接到第五逻辑运算器的输入端，第五逻辑运算器的输出端与第一触发器串联，能排除绝大部分因温度信号失真而导致的不必要的停机、停产事故，可保证主体设备和工艺的安全、连续生产，节约大量的因停产和复产造成的损失，同时可以对温度检测元件自身故障进行报警，提示更换。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动控制领域，尤其是一种温度信号处理单元。
技术介绍
目前，工艺设备主要依靠仪控参数的检测来判断主体设备或者工艺是否安全受控，仪控检测元件采集的信号通常包括温度信号、压力信号和转速信号等，这些信号被输入主体设备的控制系统，由控制系统根据预先设置的联锁逻辑来产生相应对主体设备或者工艺的控制动作。当参数正常时，生产正常进行；当参数超出报警值时，主体设备停机或者工艺自动中断，从而达到安全停产的目的，防止事故的发生。因此，仪控检测元件对参数检测的可靠性对主体设备或者工艺的安全、质量起到至关重要的作用。由于检测元件本身的质量、现场环境的干扰、振动、灰尘等因素都会造成检测参数不可靠，信号失真等问题，经常出现将仪控检测元件的故障误判为主体设备或者工艺存在问题的情况，造成主体设备保护误动作而导致生产中断，带来不必要的经济损失。如果能够对这些信号在送入主体设备控制系统前进行一个智能预判，确认其是实际工况的反映还是属于仪控检测元件本身的故障后，再进行相应的处理如果属于实际工况的反映，则按照通常的控制逻辑进行保护动作，如果属于仪控检测元件本身的故障，则不按照通常的控制逻辑进行保护动作，就能够避免大部分的误停机操作，从而减少生产损失。 但目前还未见有对仪控检测元件采集的信号进行智能预判以减少主体设备保护误动作的相关报道。
技术实现思路
为了克服现有主体设备控制系统中由于温度检测元件本身故障引起主体设备保护误动作的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种能够减少主体设备保护误动作的温度信号预处理单元。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是温度信号预处理单元，包括信号输入端和信号输出端，在信号输入端和信号输出端之间设置有四个逻辑运算器，其中，第一逻辑运算器、第二逻辑运算器和第三逻辑运算器在并联后与第四逻辑运算器串联，第四逻辑运算器连接在靠近信号输出端一侧。所述第一逻辑运算器、第二逻辑运算器的输出端另行分别连接到第五逻辑运算器的输入端，第五逻辑运算器的输出端与第一触发器串联。本技术的有益效果是利用简单如与非门的逻辑运算器对温度检测元件输出的温度信号进行预处理运算，排除绝大部分因温度信号失真而导致的不必要的停机、停产事故，保证主体设备和工艺的安全、连续生产，节约大量的因停产和复产造成的损失，同时可以对温度检测元件自身故障进行报警，提示更换。本技术可在涉及温度信号的自动控制领域内广泛应用。附图说明图1是现有的温度信号处理装置示意图。图2是本技术的温度信号预处理单元的示意图。图3是进一步改进的本技术的温度信号预处理单元的示意图。图中标记为，1-第一逻辑运算器，2-第二逻辑运算器，3-第三逻辑运算器，4-第四逻辑运算器，5-第五逻辑运算器，6-第一触发器，7-报警触发器，8-是非逻辑运算器，9-信号输入端，10-信号输出端。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。如图1所示，现有的温度信号是通过一个“超过报警值”的是非逻辑运算器8后与主体设备控制系统中的报警触发器7连接的，只要温度超过报警值，报警触发器7就会发出报警信号，并引起相应的保护操作。根据专利技术人的长期观察，温度参数一般比较平稳，而且当温度元件断线、短路或者温度变送器故障后，其参数值都会显示为超量程，此时也会引起主体设备控制系统相应的保护操作，给生产带来损失。如图2和图3所示，本技术的温度信号预处理单元，包括信号输入端9和信号输出端10，温度信号由信号输入端9引入温度信号预处理单元，信号输出端10仍然与主体设备控制系统中的报警触发器7连接，在信号输入端9和信号输出端10之间设置有四个逻辑运算器1、2、3、4，其中，第一逻辑运算器1、第二逻辑运算器2和第三逻辑运算器3在并联后与第四逻辑运算器4串联，第四逻辑运算器4连接在靠近信号输出端10—侧。用第一逻辑运算器对温度信号“未超过高量程”进行是非运算，第二逻辑运算器对温度信号“未超过低量程”进行是非运算，第三逻辑运算器对温度信号“超过报警值”进行是非运算，第四逻辑运算器进行与运算，那么只有在温度未发生超量程且温度超过报警值的情况下，报警触发器7才会发出报警信号到主体设备控制系统，并引起相应的保护操作。由于有了本技术的温度信号预处理单元对温度检测元件采集的温度信号进行智能预判，先判断温度信号代表的是现场真实工况还是温度检测元件本身的故障，进而作出相应处理，这就避免了因温度检测元件自身故障造成的信号失真而导致的停机、停产事故，减少了不必要的损失。报警触发器7未被触发则可能有两种情况，一种是工况正常、温度检测元件自身也未出现故障，一种是工况正常但温度检测元件出现了故障。为了区分这两种情况并作出相应的正确处理，如图3所示，所述第一逻辑运算器1、第二逻辑运算器2的输出端另行分别连接到第五逻辑运算器5的输入端，第五逻辑运算器5的输出端与第一触发器6串联。用第五逻辑运算器进行或运算，第一触发器6在运算结果为“否”时被触发，则在温度检测元件超低量程或超高量程情况下，判断出温度检测元件出现了故障，第一触发器6发出温度检测元件故障报警信号，如果第一触发器6的运算结果为“是”，则认为温度检测元件正常。上述的逻辑运算器可用基本的与非门实现，触发器也是随处可得，成本低廉，工作可靠，因此本技术可以提高温度信号的可信度，使主体设备的控制系统更加有效。实施例一温度参数正常在70°C，温度检测元件的量程为0 100°C，如果温度检测元件断线、短路或者温度变送器故障后，则参数显示一般为_25°C或者125°C。可利用图3所示的本技术的温度信号预处理单元来判断是工艺参数真的超限还是温度检测元件本身出现了故障。温度信号通过信号输入端9输入到温度信号预处理单元，如果温度有超测量量程的情况，则判断为温度检测元件本身出现了故障，第一触发器6将被触发，发出温度检测元件故障报警信号；如果温度未超测量量程且温度超过报警值，则判断为主体设备或工艺出现异常，需要停机，信号输出端10输出信号将触发报警触发器7，使之发出报警信号到主体设备控制系统；如果温度未超测量量程且温度未超过报警值，则判断为主体设备或工艺正常，信号输出端10输出信号不会触发报警触发器7，生产正常运行。权利要求1.温度信号预处理单元，包括信号输入端(9)和信号输出端(10)，其特征是在信号输入端(9)和信号输出端(10)之间设置有四个逻辑运算器(1、2、3、4)，其中，第一逻辑运算器 (1)、第二逻辑运算器( 和第三逻辑运算器C3)在并联后与第四逻辑运算器串联，第四逻辑运算器(4)连接在靠近信号输出端(10) —侧。2.如权利要求1所述的温度信号预处理单元，其特征是所述第一逻辑运算器(1)、第二逻辑运算器O)的输出端另行分别连接到第五逻辑运算器(5)的输入端，第五逻辑运算器(5)的输出端与第一触发器(6)串联。专利摘要本技术公开了一种自动控制领域内能够减少主体设备保护误动作的温度信号预处理单元，其包括信号输入端和信号输出端，在信号输入端和信号输出端之间设置有四个逻辑运算器，其中，第一逻辑运算器、第二逻辑运算器和第三逻辑运算器在并联后与第四逻辑运算器串联，第四逻辑运算器连接在靠近信号输出端一侧，所述第一逻辑运算器、第二逻辑运算器的输出端另本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．温度信号预处理单元，包括信号输入端（９）和信号输出端（１０），其特征是：在信号输入端（９）和信号输出端（１０）之间设置有四个逻辑运算器（１、２、３、４），其中，第一逻辑运算器（１）、第二逻辑运算器（２）和第三逻辑运算器（３）在并联后与第四逻辑运算器（４）串联，第四逻辑运算器（４）连接在靠近信号输出端（１０）一侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张牛生，张帮云，万利平，
申请(专利权)人：攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司，攀钢集团攀枝花钢钒有限公司，
类型：实用新型
国别省市：51