Устройство для автоматизированного управления процессом налива емкостей

 

Изобретение относится к электронным устройствам для автоматизированных систем управления и может быть использовано для дозированного налива жидкостей или топлива в емкости тарированного объема. Целью изобретения является повышение точности налива. Новым является то, что устройство для автоматизированного управления процессом налива обеспечивает ввод корректирующих поправок в процесс отпуска заданных объемов для компенсации погрешностей измерителей расхода, вычисляемых с помощью ЭВМ. Устройство работает в режиме разделения времени и выполняет преобразование поступающей информации из последовательной в параллельную при записи и наоборот при чтении путем ввода в устройство дополнительного блока сопряжения с ЭВМ. 8 ил.

-.СЮЗ СС --.—:ТСКИХ

СО.(,ИАЛИСт.<ЧЕСКИ Х

РЕСПУБЛИК (51)5 В 67 и 5/30

c i !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I (21) 4348818/27-!3 (22) 26.12.87 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (75) А, П. Николаевцев и В. В. Кудрявцев (53) 621.798 (088.8) (56) Авторское свидетельство ГССР № 1406121, кл. В 67 D 5/30, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НАЛИВА ЕМКОСТЕЙ (57) Изобретение относится к электронным устройствам для автоматизированных систем управления и может быть использовано для дозированного налива жидкостей или

>из<и>рет< ни<. относится к электронным уст>«> таам для автоматизированных систем ., >:ав. ния и может быть использовано для

" овзнного чалива жидкостей или топли ><ости тарированного объема преиму." к> на нефтеналивных и автозаправ<::>:,, .".. -. станциях.

1 (,:;: изобретения — повышение точнос1 и н:.лцва.

Изобретение >пускает использование ряда серийных микро-ЭВМ, при этом блок сопряжения имеет достаточный формат посы I(<п. чтобы обеспечить передачу сообщен. <апример, 5-цифровых даннь<х в парал.,ельной форме, в виде одного «слова» в блоки отсчета (и наоборот), до(<ускает наращивание последовательно э << ментов счетчика в блоках отсчета и регистров в блоке сопряжения до заданной разрядности благодаря новой функциональной схеме блока сопряжения и наличия шня данных для чтениs. и для записи, а также соответствую>ц< >! схеме блоков отсчета. е это позволяет повн>сит!. т:>чность наемкостей ., тем ",âîäà короектирую>I,« . —:оправок, о, пе -.-<ть авто атизирбвантоп;(ива в емкое! и . <::.(><>ва! .з го:;бъ, 11ель:о из.бретения «..,:!. cs i<>в:; шс:<>:« н"стц налива. Новым явля<тся о, .т;: ройство для аг<томат(>з:.; ова:н<>г<> у><>>,б<<печивае; вв.: корректирующп ; поправок в проц с отцу ка заданных объемов длч::омпснсации i<: гр>. (l! HocTpH измерителе<:,!а схода, вычисл я< ;1, >х с помощьк 3ВМ.,, с1ройство работа< : в режиме разделсния времени и выполняет преобразование поступающей . формации из последователь;(ой в парзл <сл>: ю при записи и наобор<э! и(;;: е!>и ь путем ввода в устройство до: . л:"., сльного блока сопряжения с >ВМ, 8 ный учет вь! . «i <>лукини : >: .; > (< i! эффективнос>ч труд:: рзтор . тановки в целом.

На фиг. 1 изобра <;е(<а Tj .:;тур ная ма устройства для автоматизированног<., правления процессом налива смкостей с использованием микро->ВМ; ча <<.. г. 2 — ф. нкциональная схема бл ка отсч«т,;, ц; фиг <, функциона..- ьная cx<: Yi3 блока сопряж< ни фиг. 4 — функциональная схема фон,»<1>ователя синхроимпульсов; на фиг. 5 - зрс менная диаграмма;::,гнало;;; блоке -. яжения; на фиг. 6 -- стр. ктурчая хема алгоритма основной программы ЗВМ; на фиг. ? — структурная схема ал ритма подпрограммы коррекции; на фиг. 8 — принципиальная электрическая схема уп1>а

Устройство для автоматизированного управления процессом налива емкостей содержит устройство 1 сопряжения объектов, состоящее из блоков 2 отсчета. блока 3 аварийной сигнализации и линии 4 связи блока 3 аварийной сигнализации с блоками 2 отсчета, а последних — с а; >егатами 5 налива через линии 6 — 8 связи. и

1588710

55 выходы блоков 2 через шины 9 и 10 данных для чтения и для записи, шину 11 адреса и шину 12 управления; блок 13 сопряжения, связанный с устройством сопряжения объекта- через шины 9 — 12, и микро-ЭВМ

l4, связанную с блоком сопряжения через последовательный канал 15 связи, при этом в ЭВМ 14 входят три основных компонента — системный блок, клавиатура и дисплей, а к ним добавляется еще печатающее устройство — принтер.

Блок 2 отсчета содержит счетчик 16 двоично-десятичный реверсивный п-разрядный, шинный формирователь 17, схему 18 выборки адреса (дешифратор), формирователь 19 импульсов, логические элементы 2И вЂ” НЕ 20, 2И 21, 2 ИЛИ 22 и буферные усилители 23.

Блок 2 отсчета осуществляет запись информации о количестве заданных доз отпуска, а также скорректированных в ЭВМ в процессе отпуска, вырабатывает команду на начало и окончание отпуска по нулевому итогу считывания, формирует аварийный сигнал при несоответствии состояния счетчика с подачей импульсов от датчика ДИ на отключение агрегата 5 налива и на блок 3, а также передачу текущей информации о дозе отпуска через шинный формирователь

17 в соответствии с кодом адреса и командой управления. Чтение информации в счетчике 16 выполняется при совпадении адреса в схеме 18 выборки адреса, а запись— также и при приходе управляющего сигнала С (лог. «О») из блока сопряжения, по шине 12. Логический аварийный сигнал реализуется элементами 20 и 21.

Блок 13 сопряжения содержит генератор

24 тактовых импульсов, формирователь 25 синхроимпульсов, регистры 26, 27 состояния и данных, схему 28 управления регистром данных, схему 29 готовности линии и схему

30 управления оптронами гальванической развязки.

Блок 13 сопряжения осуществляет прием — передачу по каналу 15 связи с ЭВМ последовательной информации (и наоборот) и передачу сигнала готовности линии, преобразование последовательной информации в параллельную и наоборот, прием †передачу параллельной информации, по шинам данных, передачу адреса в параллельной форме по шине ША, в БО, и формирует сигнал управления на шину 12 управления на запись в БО.

Схема 28 управления регистром данных состоит из логических элементов 2И 31 и

2И вЂ” НЕ 32 (с одним инверсным входом), формирует сигнал «Чтение» для чтения информации в БО и передачи в РД, одновременно и сигнал «Разрешение» вЂ” в схему

30 (СУОР), а также управляющий сигнал

«Запись» — на шину 12 ШУ для передачи информации на блоки 2, по адресу с ре5

45 гистра 26 РС вЂ” по шине 11 ША, с регистра 27 РД вЂ” по шине 10 ШДЗ.

Схема 29 готовности линии содержит триггеры ЗЗ и 34 и логический элемент 2И

35, связана с формирователем 25 ФСИ и с помощью его синхроимпульсов по приходу стартового импульса по каналу 15 с

ЭВМ 14 формирует сигнал восстановления готовности линии и передает его через схему 30 в ЭВМ 14.

Схема 30 управления оптронами развязки состоит из трех оптронных узлов, два узла 36 и 37 служат для передачи, а узел 38 — для приема информации и логических элементов управления ЗИ 39 (один инверсный вход) и 2И 40, она осуществляет гальваническую развязку цепей связи

ЭВМ от цепей блока 13 (БС) .

Формирователь 25 синхроимпульсов содержит триггера 41 и 42, счетчик 43 импульсов и логические элементы 2И 44, ЗИ 45, ЗИ вЂ” НЕ 46 и 47, он преобразует тактовые импульсы (ТИ) от ГТИ 24 в синхроимпульсы (СИ), управляющие работой всего блока 13 (БС) .

Временная диаграмма основных управляющих сигналов приведена на фиг. 5.

Микро-ЭВМ 14 осуществляет обработку поступающей информации, ее хранение и передачу на блоки 2 УСО, отображение ее и запись, управление по командам оператора. или автоматически согласно заложенной основной программе и подпрограммы коррекции, обеспечивая повышение точности отпуска продукции, а также — автоматизированный учет суммарного отпуска каждого вида топлива по агрегатам налива за расчетный период.

Устройство для автоматизированного управления процессом налива емкостей работает следующим образом.

На дисплее ЭВМ отображается полная информация состояния всех агрегатов 5 налива. Если необходима запись требуемого объема налива, набирается код операции, адресная часть и заданный объем налива.

Кодированное сообщение по каналу 15 связи поступает в блок 13 сопряжения.

В начальный период регистры блока БС обнулены и схема 30 (СУОР) выдает в

ЭВМ сигнал готовности линни.

С приходом стартового импульса и импульса СИ 1 на выходе элемента 2И 40 появляется сигнал «1», включается регистр

26 состояния и далее идет асинхронный прием информации кода операции и кода адреса.

Одновременно с выхода 2И 40 выдается сигнал на схему 29 (СГЛ), на вход S-триггера 33 и на его выходе появляется лог, «1», который поступает на вход 2И 35 и на формирователь 25 (ФСИ), разрешая выдачу импульсов СИ2 с выхода ЗИ 45.

1588710

Импульсы СИ 1, поступая на вход элемента 2И 35, и СИ 2 — на вход R-триггера 34, формируют импульсы сигнала готовности линии, которые передаются узлом 36

СУОР в канал 15 связи ЭВМ !4 во время приема сообщения. Сигнал СИ 3, стробированный импульсами СИ 1, поступает на вход

С регистра 26 РС, осуществляя задним фронтом сдвиг информации на один разряд, Счетчик 43 после прихода 8-го СИ 2 переключает триггер 42 и на выходе элемента ЗИ вЂ” НЕ 47 сигнал СИ 4 начинает стробироваться импульсами СИ 1, а на выходе ЗИ вЂ” НЕ 46 прекращается, в результате регистр 26 состояния заканчивает прием кода операции и кода адреса, а включается регистр 27 данных на прием информации данных. С приходом N-го импульса СИ 2 на вход счета счетчика 43, он выдает сигнал СИ 6 в схему 28 управления регистром, если с выхода SQ-регистра 26 РС выдается код операции «Запись», то на схему

28 поступает лог. «О», на инверсный вход элемента И 32, на выходе которого с приходом СИ 6 появляется сигнал «Запись» в виде лог. «О», выдаваемого в шину 12 управления. В результате в заданном блоке

2 УСО, схема 18 СВА которого настроена на код адреса, передаваемого по шине

I1 адреса с выхода регистра 26 состояния, появляется разрешение на запись информации данных, передаваемой параллельным кодом с выхода регистра 27 данных в виде одного «слова» через ШДЗ10.

С приходом N+1 импульса на счетчик

43 он выдает СИ 7, который поступает на входы К всех регистров, на триггеры

33, 42 и счетчик 43, в результате вся схема блока 13 сопряжения приходит в исходное состояние ожидания новой посылки из ЭВМ, т. е. в «режим ожидания».

Первый рабочий режим блока 13 сопряжения — режим «приема информации из

ЭВМ» — описан, т. е. блок 13 сопряжения осуществлял преобразование последовательного кода адреса и данных в параллельную форму, удобную для приема в блоки 2, и выдавал сигнал на запись данных, при этом формат посылки сообщения можно представить в виде: старт 1 бит; код операции 2 — 3 бит; адресная часть

4 — 5 бит; данные 20 бит; стоп 2 бит. Итого посылка может содержать до 30 бит при передаче 5 цифр данных.

При втором рабочем режиме блока 13— режиме «передачи информации на ЭВ̻— формат посылки из ЭВМ одинаков, только передача данных идет в обратном направлении — на ЭВМ. После приема блоком 13 кода операции «чтение» и кода адреса на регистр 26 состояния, код адреса передается по шине 11 адреса на УСО 1, регистр

27 данных переключается сигналом СИ 5

Формула «зобретения

Устройство для автоматизированного управления процессом налива емкостей, содержащее агрегаты налива, связанные с блоками отсчета, выходы последних подкчючены к блоку аварийной сигнализации, а входы служат соответственно шинами данных, адреса и управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности налива, оно снабжено электронной вычил иЗ5 тельной машиной, связанной каналом связи с блоком сопряжения, при этом последний содержит генератор тактовых импульсов, соединенный с формирователем сичхроимпульсов, выходы которого соединены со схе40 мой готовности линии, схемой управления оптронами развязки, регистрами состояния и данных, схемой управления регистром данных, при этом схема готовности линии выходами соответственно подключена к схеме управления оптронами развязки и формиро45 вателю синхроимпульсов, первый выход схемы управления регистром данных соединен со схемой управления оптронами развязки и регистром данных, а второй выход служит шиной управления, причем регистр состояния и регистр данных соединены между

50 собой, а их выходы соответственно служат шиной адреса и шинами данных записи и чтения, схема управления регистром данных связана со схемой управления оптронами развязки и регистром состояния, выход регистра данных соединен со схемой

55 управления оптронами развязки, выход которой подключен к входам регистров состояния и данных и схемы готовности линии.

25 на прием параллельной информации с блока

2 отсчета, а последующими импульсами задним фронтом СИ 4 происходит ее сдвиг и с выхода Q регистра 27 РД, через узел 37 СУОР, передача — на ЭВМ.

При этом на входах SO u S! регистра

27 данных лог. «1».

Режимы «прием» и «передача» чередуются и циклически обходят все блоки отсчета в УСО 1 по заданной программе в автоматическом порядке.

Таким образом, предлагаемое изобретение при использовании микро-ЭВМ и нового блока сопряжения позволяет повысить точность отпуска при наливе емкостей путем ввода коррекции в процессе налива заданного объема и обеспечить необходимые расчеты, а также подать при необходимости световой и звуковой аварийный сигнал.

Кроме того, при переполнении емкости вступает в действие датчи к уровня, уста новленный в наливном стояке, чем обеспечивается тройной контроль заполнения, HcKJlfoчая ее перелив и соответственно потери топлива, повышая пожаробезопасность на наливных станциях.

e rl Г

Г (I ! 1 ! 5

| ! ! г — -— !

Г

Риг 1

ША Чтений 9 ШЗЗапосц 10

1588710

1588710 ти

lã. È1

8+! N

СИЯ прес Доинь!е иэвг!

Ocrn с!!ь

СИб

1588710

Начало

2 Об ащение к канал

Вычисление дозы отпущенной за промежуток между опросами канала

Вызов из ПЭУ числа относительной погрешности данного канала с учетом знака

Вычисление абсолютной погрешности налива

Наращивание погрешности по данному каналу

Нет сать в рр погрешность кана

Прибавить к остащей От .ять от остающей дозе модуль погреш- дозы моду; —,ь пог-;, BIUности и" ос ти

Записать новую дозу в канал отпуска

I Обнулить в OKV модуль погрешностика1ала

4 Смена адреса канала

Нет 5 сть зуцос по

Нет лщ р отпуска?

Да знаком "+"?

Выход íà o="íîýíóþ прогрэrz

1588710

ЮП (Ck««k«Z. Я

Гд

470 Иб

09.

QmП от 2Е ф «!<<..о< га<и<т ii \. Чалый

Рс;:kk<"!<<(1 Л. Долиии < Тскрс;< Л. Краи <ук Корректор Т. !1а.

3иьии 2513 Тираж 340 Г!одписное

В!1И1111И Государствсиного ко<и итстik ьо ивобрсгсннв < и г<крь<тияи при ГКНТ С<:<. ..

I 13035, Москва. Ж-- 35, Ра1 и<окая «ать, л. 4 5

1lроивводствснно-издательский ко»«йина< «Г1агсит». г Ужгор<ь . .. Г и alk;»!; . .Г !