Многоканальное регулирующее устройство
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;:
К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3371161/18-24 (22) 23.12.81 (46) 07,12.83. Бюл, М 45 (72) Н,И,Сементовский, А,М.Ìàðêåëîâ, Н.ИаПодлесный, В.Г.Рубанов, В.ГаЧерный и О.В.Узлов (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им. Н.E ..Жуковского (53) 621 ° 316.71 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
9 620042, кл Н 05 К 10/00, 1978, 2, Авторское свидетельство СССР
Р 547872, кл. Н 05 К 10/00, 1977.
3. Авторское сьидетельство СССР
Р 505997 кл, Q 05 В 11/32, 1976 (прототип) . .(54)(57) 1, МНОГОКАНАЛЬНОЮ РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее в каждом канале датчик и задатчик, соединенные с входом релейного блока, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входам первого и второго мажоритарных элементов, соединенных своими выходами через исполнительный механизм с регулирующим органом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, состоящих в использовании устройства в качестве многоканального регулятора с одновременным контролем работоспособности каналов, в каждый
„„80„„ А
3(59Н 05 К 10 00 G 05 В 9 03 канал введен формирователь нормированной добавки, входы котброго соединены с выходами релейных блоков соседних каналов, выходы — поканально. с суммирующими входами релейного блока, соединенного первыми и вторыми выходами с первыми входами соответственно первой и второй схем равнозначности своего канала, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго мажоритарных элементов и с вторыми входами соответственно первых и вторых элементов равнозначности соседних каналов, при этом выходы элементов равнозначности в каждом канале соединены через элемент ИЛИ и эле- @
Ф мент задержки с первым входом запоминающего элемента, второй вход ко-. торого связан с одноименными входами соседних каналов и шиной Сброс, выходы запоминающих .элементов всех каналов связаны с входами блока конт Я шш . роля.
2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь нормированной добавки состоит из двух каналов, в каждом из которых входы соединены с.выходом через последовательную цепь из дифференцирующих элементов, элемента ИЛИ и двустороннего ограничителя амплитуды.
1059709
Изобретение относится к многока- ) нальным устройствам автоматического регулирования и может быть испоЛьэовано в системах автоматического регулирования паровой турбиной.
Известно резервированное устройст- во, содержащее резервируемые блоки и схемы обнаружения неисправности (1) .
Недостатком данного устройства является отсутствие блока контроля и ð невозможность его применения для резервируемых систем автоматики релейного действия .с допустимой нвидентичностью характеристик релейных блоков.
Известно также многоканальное регулирующее устройство, содержащее в каждом канале датчик, эадатчик и блок измерения, сумматор, релейный блок, общие íà все каналы два мажоритарных блока,, блоки обратной связи, исполнительные устройства (2) .
Недостатком указанного устройства является невозможность применения блока контроля ввиду неидентичности характеристик релейных блоков в различных каналах.
Наиболее близким. к предлагаемому является многоканальное регулирующее устройство, содержащее в каждом канале датчик, задатчик, ключи, резисторы, блоки изодромной обратной связи 30 выходы которых подключены к соответ. ствующим входам релейного блока, об" щие на все каналы два мажоритарных блока, входы одного из которых подключены к выходам Больше, а вхо- 35 ды другого - к выходам Меньше релейных блоков, выходы мажоритарных блоков подключены к входам блоков изодромной обратной связи и входам блока управления, выход которого через исполнительный механизм подключен к регулирующему органу (3), Недостатком известного устройства является то, что при обработке сигнала рассогласования в силу неидентичности каналов реального устройства по чувствительности происходит временная задержка 2 (фиг, 4) в обработке, определяемая тем, что сигнал рассогласования должен достичь при своем нарастании стольких уровней срабатывания или отпускания каналов, при каком количестве мажоритарный элемент дает разрешение на отработку сигнала рассогласования, Кроме того, при нарушении чувствительности одного из .каналов (выход эа поле допуска) устройство не обладает возможностью осуществлять контроль работоспособности каналов и информировать о выходе за пределы 6() допуска (отказе) одного из каналов.
Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей, состоящих в использовании устройства в качестве многоканального регулято- 65 ра с одновременным контролем работо- способности каналов.
Поставленная цель достигается тем, что в многоканальном регулирующем устройстве, содержащем в каждом канале датчик и задатчик, соединенные с входом релейного блока, первый и второй выходы которого подключены соответственно к входам первого.и второго мажоритарных элементов, соединенных своими выходами с входами блока управления, выход которого подключен через исполнительный механизм к регулирующему органу, в каждый канал введен формирователь нормированной добавки, входы которого соединены с выходами релейных блоков соседних. каналов, выходы — поканально с суммирующими входами релейного блока, соединенного первыми и вторыми выходами с первыми входами соответственно первой и второй схем равнозначности своего канала, вторые входы соединены с выходами соответственно первого и второго мажоритарных элементов и с вторыми входами соответственно первых и вторых элементов равнозначности соседних каналов, при этом выходы элементов равнозначности в каждом канале соединены через элемент ИЛИ и элемент задержки с первым входом запоминающего элемента, второй вход которого связан с одноименными входами соседних каналов и шиной Сброс, выходы запоминающих элементов всех каналов связаны с входами блока контроля, Формирователь нормированной добавки состоит иэ двух каналов, в каждом из которых входы соединены с выходом через последовательную цепь из дифференцирующих элементов, элемента ИЛИ и двустороннего ограничителя амплитуды, На фиг. 1 представлена схема многоканального регулирующего устройства; на фиг, 2 — схема формирователя нормированной добавки; на фиг. 3 пример конкретной реализации формирователя нормированной добавки; на фиг, 4 — циклограмма работы устройст.ва, устройство содержит в каждом канале датчик 1, задатчик 2, соединенные с входами релейного блока 3, состоящего из измерителя 4, суммирующего усилителя 5, компаратора 6, Первые и вторые выходы релейных блоков 3 всех каналов подключены соответственно к входам первого 7 и второго 8 мажоритарных элементов, соединенных с блоком 9 управления, выход которого соединен с исполнительным механизмом 16, а выход последнего — с регулирующим органом 11. Введенный в каждый канал формирователь 12 нормированной, добавки соединен входами с вы1059709 ходами релейных блоков 3 соседних каналов, а выходами поканально с .суммирующими входами релейного блока 3.
Первые и вторые выходы релейных блоков 3 каждого канала соединены с первыми входами соответственно первых 5 и вторых элементов 13 и 14 равнозначности, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго мажоритарных элементов °
Выходы элементов 13 и 14 равно- i0 значности соединены через элемент
ИЛИ 15 и элемент 1б задержки с первым входом запоминающего элемента 17, второй вход которого соединен с шиной 18 Сброс . Выходы запоминающих)5 элементов 17 всех каналов связаны с входами блока 19 контроля, Формирователь 12 нормированной добавки состоит из двух каналов, в каждом из которых входы соединены с выходом через последовательную цепь из дифференцирующих элементов 20 и 21, элемента ИЛИ 22 и двустороннего ограничителя 23 амплитуды.
Блок 19 контроля состоит из мажоритарного элемента 24, соединенного выходом с шиной Отказ, а входами с выходами канальных запоминающих элементов 17 и индикаторами неисправностей в каналах, а также с входами индикатора наличия неисправностей, представляющего собой элемент ИЛИ 25, Устройство работает следующим-образом, При появлении отклонения регулируе- мого параметра от заданного на выходе суммирующего усилителя 5 появляется сигнал рассогласования, поступающий на вход компаратора б, Рассмотрим случай, когда наибольшей чувствительностью обладает релей-40 ный блок 3 первого канала, средней чувствительностью — релейный блок 3 третьего канала. На фиг. 4 уровни срабатывания релейных блоков для соответствующих каналов обозначены пози- 45 циями 1с, 2с, ЗС, а уровни отпускания — соответственно lo 2о, Зо, По достижении сигналом рассогласования уровня 1с на выходе Б1 релейного блока 3 первого канала появляется сигнал Б1 Вкл. больше (фиг,4, момент Т ). Этот сигнал вызывает появление на входе формирователей 12 нормированной o6aBKH BTopoI o и тре тьего каналов импульсного сигнала, нормированного по длительности и амплитуде.
При появлении сигнала Б1 Вкл. больше знаки сигнала рассогласо- 60 вания и импульса формирователя совпадают, Импульсы формирователей 12 второго и третьего каналов поступают на входы суммирующих усилителей 5 вторрго и третьего каналов, 65
Если величина рассогласования в сумме с импульсом формирователя 12 превышает уровень срабатывания компараторов б второго и третьего каналов, происходит одновременное срабатывание блоков 3 указанных каналов (фиг, 4, момент Т2), на выходе которых также появляются сигналы Б2, БЗ Вкл, больше практически одновременно с появлением такого же сигнала в первом канале. При этом на выходе мажоритарного элемента 7 появляется управляющий сигнал МБ, приво- дящий к уменьшению сигнала рассогласования, Благодаря гистерезисной характеристике компараторов,б сигналы Б1, Б2, БЗ (Вкл, больше ) на выходе всех трех каналов не исчезают с окончанием импульса формирователя 12, а сохраняются до тех пор, пока в системе сигнал рассогласования не уменьшится до уровня отпускания, например, первого канала. При этом на выходе Б1 релейного блока 3 первого канала исчезает сигнал Б1 Вкл. больше (фиг. 4, момент Т1).
Теперь формирователи 12 второго и третьего каналов формируют импульсный сигнал, имеющий знак, противоположный знаку сигнала рассогласования, Под воздействием этого импульса происходит одновременное отпускание релейных блоков 3 второго и третьего каналов (фиг. 4, момент Т4) и исчезновение.на выходе сигналов Б2, БЗ Вкл. больше .
Благодаря гистерезисной характеристике компараторов исчезновение импульса формирователя 12 не изменяет состояния релейных блоков 3 всех трех каналов, Если третий канал наименее чувствительный, но его чувствительность находится в поле допуска, то на входе формирователя 12 третьего канала появятся два импульса: один от первого канала, другой от второго канала. Однако суммирования амплитуд импульсов на входе суммирующего усилителя 5 третьего канала не происходит благодаря наличию двустороннего ограничителя амплитуды в формирователе 12, а также соединению выходов дифференцирующих элементов 20 и 21 через элемент ИЛИ (например, монтажное ИЛИ).
Таким образом, импульсы формирователя 12 и гистерезисная характеристика репейных блоков 3 обеспечивают одновременное включение и выключение допустимо неидентичных релейных блоков всех трех каналов при отсутствии неисправностей в релейных блоках 3. Причем, нормы допуска на различие уровней срабатывания или отпускаиия релей ых блоков пропор1059709 циональны амплитуде импульса формирователя.
Если один из релейных блоков неисправен, например неисправен компаратор в .третьем канале, и уровень его срабатывания отличается от соответствующих уровней в остальйых каналах на величину, большую предельно допустимой.(заданной техническими условиями на устройство), то амплитуда импульса формирователя 12 оказывается недостаточной для обеспечения одновременного срабатывания неисправного релейного блока и двух исправных релейных блоков (фиг. 4, момент Т ), Выходной сигнал БЗ третьего кайала будет отличаться от управляющего сигнала
МБ, сформированного мажоритарным элементом 7 по двум одинаковым сигналам релейных блоков первого и второго каналов. При этом элемент 3.3 равнозначности сформирует . сигнал неисправности третьего канала, поступающий через логический элемент ИЛИ 15 и элемент 16 задержки на запоминающий элемент 17, и на выходе блока 19 контроля появится сигнал неисправности третьего канала.
После отработки сигнала рассогласования системой может оказаться, что все.три релейных блока находятся в одинаковом состоянии Отключено и на выходе элемента 13 равнозначности сигнал неисправности третьего канала исчезнет, но запоминающий., элемент этот сигнал сохранит, Запоминание сигнала неисправности любого канала необходимо для удобства работы оператора при устранении неисправности в канале, После устранения неисправности оператор стирает
10 информацию в запоминающем элементе, пользуясь шиной Сброс, Если оператор не успел устранить неисправность, например, в третьем канале и дополнительно появляется
15 неисправность, например, во втором канале, то может оказаться, что мажоритарные элементы 7 и 8 и элементы 13 и 14 равнозначности фформируют сигнал неисправности в первом канале, а в третьем и втором на выходах элементов равнозначности он исчезнет.
Однако в запоминающем элементе 17 сигнал неисправности третьего канала сохраняется, и даже в таком случае будет сформирован сигнал отказа по двум неисправностям.
По сравнению с прототипом расши- рены функциональные воэможности, в связи с чем предлагаемое устройство используется в качестве многоканального регулятора с одновременным контролем работоспособности каналов, 1059709 фиг. Г
Pvz. У
Ч сигнал
Олыусиание б б
Составитель О.узлов
Редактор В .Петраш ТехредМ.Гергель Корректор И ° Мус"а
Заказ 9861/60 Тираж 845 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР-. по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5
Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная, 4
