Устройство для программного управления водоподготовительными фильтрами

 

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами водоподготовки, в частности для котельных , ТЭЦ, ГРЭС. Цель изобретения - расширение функцнональных возможностей устройства за счет восстановления фильтра с большим числом исполнительных устройств и операций восстановления фильтра. Устройство содержит блок 1 управления, элемент 2 задержки, счетчик 3 числа операций , первый и второй RS-триггеры, первый и второй блоки 6,7 набора программы, генератор 8 импульсов, сЧетчик 9 длительности операций, блок 10 сравнения, элемент И-НЕ 11, блок 12 датчиков фильтра. 4 ил. i сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (511 4 С 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 3969450/24-24 (22) 31.10.85 (46) 23.03.87, Бюл, 11 11 (71 ) Специальное конструктор ское бюро систем проиаиленной автоматики

Чебоксарского производственного объединения "Промприбор" и Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструктор ский институт атомного энергетического машиностроения (72) 3. Д. Митьков, В, Ф, Иванов, М. И. Клещева, В. М. Герзон и А. Ф. Толкачев (53) 621. 503. 55(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 321800, кл. G 05 В 19/06, 1967.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1136111, кл. С 05 В 19/18, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫМИ

ФИЛЬТРАМИ (57) Изобретение относится к автоматическому упр авлению процессами водоподготовки, в частности для котельных, ТЭЦ, ГРЭС. Цель изобретения — расширение функциональных воз" можностей устройства за счет восстановления фильтра с большим числом исполнительных устройств и операций восстановления фильтра. Устройство содержит блок 1 управления, элемент

2 задержки, счетчик 3 числа операций, первый и второй RS"òðèããåðû, первый и второй блоки 6,7 набора программы, генератор 8 импульсов, счетчик 9 длительности операций, блок 10 сравнения, элемент И-НЕ 11, блок 12 датчиков фильтра. 4 ил.

1298715

Изобретение относится к области автомати че ского управления процессами водоподготовки, например, для котельных, ТЭЦ, ГРЭС, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения восстановления фильтра с большим числом исполнительных устройств и операций восстановления фильтра, f0

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 — схема технической реализации устройства на уровне стандартных функциональных элементов, на фиг. 3 и 4 — временные диаграммы работы устройства, Устройство содержит блок 1 управления„ элемент 2 задержки, счетчик 3 числа операций, первый и второй RSтриггеры, триггеры 4 и 5, первый и 0 второй блоки 6 и 7 набора программ, генератор 8 импульсов, счетчик 9 длительности операций, блок 10 сравнения, элемент И-НЕ 11, блок 12 датчиков фильтра.

Блок 1 управления (фиг. 2) содержит десятичный счетчик с дешифратором 13, построенный на микросхеме

Д2-K176ИЕ8, на выходах которого формируются сигналы окончания операций 30 восстановления, которые используются для сигнализации и вызова оператора, триггер 14, построенный на элементах 2И-НЕ 15 микросхемы Дl-К176ЛА7, резисторе 16 и конденсат оре 17, уста- 35 навлив аемый в и сходное (нулевое) состояние но окончании программы восстановления фильтра и при вкпючении напряжения питания, и срабатывающий при нажатии кнопки 18 "Пуск". 10

Элемент 2 задержки (фиг„2) построен на резисторе 19, конденсаторе 20 и элементе ИЛИ-НЕ 21 микросхемы

ДЗ-К176ЛЕ5, Счетчик 3 числа операций построен на микросхеме Д4-К176ИЕ1.

Триггеры 4 и 5 (фиг. 2) переключения программы построены на элементах 2И-НЕ 22 микросхемы Д5-K176ЛА7, gg срабатывают при появлении сигнала ло-. гического "0" на последних, в данном . случае шестых выходах соответствующих блоков 6 и 7. набора программы„и устанавливаются в исходное (нулевое) состояние при отработке всей программы восстановления фильтра, Элемент И-НЕ 11 реализован на микросхеме Дl-К176ЛА7.

Блоки 6 и 7 набора программы выполнены в виде перепрограммируемых постоянных запоминающих устройств (ППЗУ) информационной емкостью 2 и 2" Г-разрядных слов. Адреса ячеек ППЗУ, в которых хранятся Р-разрядные слова (предварительно записанные в ППЗУ в соответствии с алгоритмом восстановления фильтра), имеют следующую структуру: первый разряд управляет работой счетчика 9 длительности операций, при этом логическая "1" устанавливает его в нулевое состояние, а логический "0 разрешает счет импульсов генератора

8 импульсов; следующие (1-2) р азрядов представляют собой длительности операций восстановления в двоичном или двоично-десятичном коде; последний (1-й) разряд формирует сигнал окончания подпрограммы, Перепрограммируемая логическая матрица (ПЛМ), на которой реализованы блоки 6 и 7, в зависимости от уровня логических сигналов на их входах управления (выборки) может иметь по выходам состояние невыбора с высоким входным импедансом при логической "1" на входе выборки, а также активное состояние логического "0" или логической "1" (в зависимости от записанной программы) при логическом "0 на входе выборки. Каждый блок б и 7 набора программ построен на одной микросхеме Дб (Д7) — К573РФ1 информационной емкостью 8192 бит (число разрядов адресного слова — 10, информационного — 8) .

Блок 12 датчиков фильтра представляет собой совокупность датчиков фильтра и концевых выключателей исполнительных устройств обслуживающего фильтра, Генер атор 8 (прямоугольных) им" пульсов построен на микросхеме

ДЗ-К176ЛЕ5 и содержит элементы ИЛИ 23, резистор 24, конденсатор 25.

Счетчик 9 длительности операций построен на микросхеме Д8-К176ИЕ1, Блок 10 сравнения построен на микросхеме Д9-К561ИП2, B тексте использованы общепринятые. для технологических процессов водоподготовки термины: технологическая линияп — совокупность исполнительных устройств (вентили, задвижки и т.n.) и трубопроводов, при помощи которых через

3 12987 фильтр пропускается вода и регенера-, ционный раствор;

"операция" — сохранение одной и той же технологической линии в течение определенного времени; 5

"формирование (подготовка) технологической линии для проведения операции восстановления" — процесс составления технологической линии, заключающийся в последовательной уста- 1О новке исполнительных устройств в положения, необходимые для проведения данной операции, На временной диаграмме работы 15 устройства (фиг. 3) обозначены: момент t включения напряжения питания; момент С< начала отсчета времени первой (начальной) операции восстановления; момент и окончания отсче- 20 та времени первой операции восстановления1 момент t начала отсчета времени второй операции восстановления; момент t4 окончания отсчета времени второй операции восстановления; мо- 25 мент t; окончания первой подпрограммы, момент й;„ начала отсчета времени первой операции второй подпрограммы; время t, -to, в течение которого оператор формирует технологи- 3О ческую линию для проведения первой операции восстановления, последовательно закрывая, к примеру, задвижки 1 и 2 и открывая задвижки 3 и 4;

Bpe t t„ проведения первой операции восстановления, составляющее, например, 2Т, где Т вЂ” период следования импульсов генератора 8; время в течение которого оператор формирует технологическую линию для 40 проведения второй операции восстановления, последовательно открывая, к примеру, задвижку 1, закрывая задвижки 3 и 4 и открывая задвижку 5; время t4- tz пРоведения втоРой опеРа- 45 ции восстановления, составляющее, например 4Т; сигналы Al-А7, All-А14 датчиков положения исполнительных устройств № 1 — 14, условно расположенных в блоке 7; выходные сигналы 5д

А8-А10 счетчика 3 числа операций; сигнал П на выходе блока 1 управления; выходные сигналы HHl и ПП2 триггеров 4 и 5 переключения программы; выходные сигналы Вl-В6 ПЛМ6 (высокоимпедансное состояние выходов ПЛМ обозначается знаками ХХ, номер подпрограммы — через дробь); выходные сигналы б генератора 8 импульсов;

15 4 выходные сигналы Q (, Q4 Q счетчика 9 длительности операций; выходной сигнал ЕС блока 10 сравнения; . выходной сигнал элемента 2 задержки; выходные сигналы Сl -C8 десятичного счетчика 13 блока l управления об окончании операций восстановления № 1 — 8 соответственно.

Управление работой устройства осуществляется блоком 1 управления, который: — формирует сигналы вызова опера" тора, воспринимая импульсные сигналы об окончании операции, поступающие с выхода элемента 2 задержки на его вход и на вход счетчика 3 числа опе: раций; — производит сброс счетчика 3 числа операций и триггеров 4 и 5 переключения программы в исходное (нулевое} состояние до начала отработки программы восстановления фильтра и после ее окончания путем подачи на их R-входы соответствующего логического сигнала; — формирует сигнал пуска программа восстановления фильтра, который через второй вход логического элемента И-НЕ 11 подается на вход управления первого блока 6 набора программы (выборки) и переводит его в активное состояние, Третий выход блока 6 набора программ подключен к S-входу первого

RS-триггера 4 переключения программы, который переводится в состояние логической "!" по окончании первой подпрограммы алгоритма восстановления фильтра, Выход первого RS-триггера 4 переключения программы подключен через первый вход логического элемента

И-НЕ 11 к входу управления (выборки) блока 6 для его блокировки после отработки первой подпрограммы и к входу ыборки второго блока набора программ 7 для ее перевода в активное состояние, m" и k-входы блоков 6 и 7 набора программ соответственно подключены к датчикам и концевым выключателям запорной арматуры фильтра, условно расположенным в блоке 7, а и-входы— к выходам счетчика 3 числа операций.

Выход генератора 8 импульсов подключен к счетному входу двоичного счетчика 9 длительности операции, вклю" чаемому по разрешающему сигналу с первых выходов блоков 6 и 7.

12987

Далее оператор нажимает на кнопку 18 "Пуск" блока 1 управления, триггер 14 пуска блока 1 управления срабатывает и на его выходе устанавливается сигнал лог. "1", переводящий через вход элемента И-НЕ 11 первый блок 6 в активное состояние, При этом на первом выходе блока 6 появляется сигнал логического "0", разрешая счет импульсов генератора 8 двоичным счетчиком 9, на следующих

5

Выходы счетчика 9 длительности операций подключены к первым входам блока 10.

Устройство работает следующим образом. 5

При включении напряжения питания (точка t на фиг. 3) выходной нулевой сигнал триггера 14 пуска блока 1 управления устанавливает в исходное нулевое состояние счетчик 3 числа 10 операций, триггеры 4 и 5 переключения программы и десятичный счетчик

13 индикации операций блока 1 управления. Выходы 6 под воздействием сигналов логической "1", поступающих с 15 выхода элемента И-НЕ 11 на вход управления {выборки) первого блока 6 и с выхода триггера 4 переключения программы на вход управления (выборки) блока 7, находятся в высокоим- 20 педансном состоянии независимо от уровня сигналов на их адресных входах. Счетчик 9 при этом находится в нулевом состоянии, так как для него высокоимпедансное состояние первых выходов блоков 6 и 7 равносильно логической "1", Выходной сигнал блока

10 равен логическому "О", а элемента 2 - логической "1" вследствие неравенства кодов на входах блока 10 30 ср авнения, Перед включением программы восстановления фильтра оператор формирует технологическую линию для проведения первой . (начальной) операции 35 восстановления, номер которой определен (при n=3) трехразрядным (в данньгй момент нулевым) кодом счетчика 3 числа операций. После того, как исполнительные устройства фильтра 40 переходят в требуемые состояния, на входах А1-А7 первого блока 6 устанавливается двоичный (при ш 7) семиразрядный код, который свидетельствует о том, что технологическая линия 45 дпя проведения первой (начальной) операции восстановления сформирована, 15 его выходах устанавливается двоичный (при 8=2-4) четырехразрядный код задания времени первой (начальной) операции восстановления, а на последнем выходе сохраняется сигнал логическои "1". Двоичный счетчик 9 отсчитывает импульсы генератора 8 до тех пор, пока его выходной код не сравняется с выходным четырехразрядным кодом первого блока 6 (точка tz на фиг. 3). При этом условии срабатывает блок 10 сравнения кодов, выходной сигнал которого с задержкой, определяемой элементом 2, поступая на блок 1 управления, оповещает оператора об окончании первой (начальной) операции восстановления и устанавливаег единицу в младшем разряде счетчика 3 числа операций, Изменившийся выходной код счетчика 3 числа операций, поступая (при п=З) на входы А8-А)0 первого блока 6, вызывает на его выходах (при E=6) новый шестиразрядный код, первый разряд которого (логическая

"!") устанавливает двоичный счетчик

9 в нулевое состояние и запрещает счет импульсов генератора 8, следующие четыре разряда будут заданием времени для проведения следующей (второй) операции восстановления, шестой разряд сохранит состояние логической "1", при этом на выходе блока 10 установится логический "0", а на выходе элемента 2 — ло гическая

"1" вследствие неравенства кодов на входах блока 10 сравнения. Этот 6разрядный код остается неизменным до тех пор, пока оператор, воздействуя на соответствующие исполнительные устройства, не подготовит технологическую линию для проведения второй операции восстановления, номер которой определен и-разрядным (в данный момент все разряды кода, кроме младшего, равны нулю) кодом счетчика 3 операций, После того, как исполнительные устройства фильтра перейдут в требуемые состояния (точка и на фиг. 3), на входах Al-А7 блока 6 установится двоичный 7-разрядный код, который будет свидетельствовать о том, что технологическая линия для проведения второй операции годготовлена. На ее выходах появится 6-разрядный код, в первом разряде которого будет логический "О", а значения остальных l 2987 разрядов останутся прежними. Двоичный счетчик 9 при этом начнет отсчет времени второй операции восстановления, Аналогичным образом происходит последовательная подготовка и проведение всех остальных операций первой подпрограммы восстановления фильтр а.

После отсчета времени последней операции восстановления, например с 10 порядковым номером 5 (в двоичном коде 101) первой подпрограммы (точка t< на фиг. 3), при срабатывании блока 10, выходной сигнал которого с задержкой, определяемой элементом 2, поступая на блок Iуправления,,оповещает оператора об окончании последней операции первой подпрограммы, а на выходе счетчика 3 числа операций устанавливает новый код, который, 20 поступая на входы А8-А10 первого блока 6, вызывает íà его выходах (при

3=6) новый шестиразрядный код, перный разряд которого (логическая "1") устанавливает двоичный счетчик 9 в нуленое состояние и запрещает счет импульсов генератора 8, на шестом разряде выходного кода первого блока 6 появляется логический "0", срабатывает триггер 4 переключения прог- З0 раммы, переводя в активное состояние второй блок 7 и снимая сигнал выборки по первому входу элемента

И-НЕ 11 с первого блока 6.

Выходной код счетчика числа опера- З ций, пбСтупающий на входы А8-AIO второго блока 6, вызывает на его выходах (при «,=6) шестираэрядный код, первый разряд которого, равный логической 1, запрещает счет импульсон генератора 8. Следующие четыре разряда будут заданием времени для проведения очередной, в нашем случае шестой (011) операции восстановления.

Шестой разряд принимает значение логической "l". Этот шестиразрядный код остается неизменным до тех пор, пока оператор, воздействуя на соответствующие исполнительные устройства, не сформирует технологическую линию, присущую следующей операции восстановления, После того, как исполнительные устройства фильтра перейдут в требуемые состояния (точка t,, на фиг. 3), на выходах Al-А7 55 второго блока ? установится соответствующий двоичный 7-разрядный код, а на его выходах появится шестиразрядный код, в первом разряде которого !

5 8 будет логический "0". Значения остальных разрядов останутс««прежними.

Двоичный счетчик 9 при этом начнет отсчет времени данной операции носстанонлением фильтра, Аналогичным образом происходит последовательная подготовка и проведение всех остальных операций восстановления фильтра. После отсчета времени последней операции восстановления срабатывает блок 10, его выходной сигнал с задержкой, определяемой элементом 2, поступает на блок l управления, оповещает оператора об окончании последней операции восстановления и на выходе счетчика

3 числа операций устанавливается единичный код, который, поступая на входы AS-AIO блока 7, вызывает на его выходах (при Г=б) новый шестиразрядный код, шестой разряд которого принимает значение логического "0, устанавливающее триггер 14 пуска блока 1 управления н исходное (нулевое) состояние. Его выходным сигналом н нулевое состояние устанавливаются счетчик 3 числа операций, триггеры и 5 переключения програмлы и сче-чик 13 блока управления, блоки 6 и 7 переходят н высокоимпедансное состояние, двоичный счетчик 8 находится в нулевом состоянии, выходной сигнал блока 10 равен логическому

"0", а блока 2 — логической "1". Таким образом, устройство приводится в исходное первоначальное состояние.

Формула изобретения

Устройство )«ля программного управления водоподготовительными фильтр ами, содержащее первый и второй блоки набора програмл«ы, блок управления, генератор импульсов, счетчик длительности операций, счетчик числа операций, блок сравнения элемент задержки, блок датчиков фильтра, подключенный первыми и вторыми выходами к первым информационным входам аоотнетственно первого и второго блоков набора программ, соединенных первыми выходами с входом обнуления счетчика длительности операции, подключенного счетным входом к выходу генератора импульсов, а разрядными выходами — к первым входам блока сравнения, связанного вторыми входами со вторыми выходами первого и второго

1 2987 блоков набора программы, а выходом через элемент задержки — к первому входу блока управления и к счетному

axaqy cveTuHKa числа операций, диненного входом обнуления с первым выходом блока управления, а соединенного разрядными выходами — с вторыми информационными входами первого и второго блоков набора программы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 10 с целью расширения функциональных возможностей устройства, введены первый и второй RS-триггеры и элемент

И-НЕ, подключенный первым входом к

15 1О прямому выходу первого RS-триггера и к управляющему входу второго блока набора программы, вторым входом — ко второму выходу блока управления и к

R-входам первого и второго RS-триггеров, а выхоцом -к управляющему входу первого блока набора программы, соединенного третьим выходом с

S-входом первого триггера, причем третий выход второго блока набора программы подключен к S-входу второго RS-триггера, соединенного выходом с вторым входом блока управления.

1298715

47 г

АЗ

ЛЧ

А7

Ад

ЛУ

А777

Л77

Л72

Л7,7 и ащ аа2 вф

В2!7 о сФ 4 4.1 г 4

Фиг..7

ВЕ

t7S/ вк/

»1 вг

77S

ВО

В5

4ю t

Составитель Н, Горбунова

Редактор Н. Егорова Техред К.Попович Корректор И. Самборская

Зак аз 886 /49 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4