Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма

 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средств отображения информации на динамических мнемосхемах, позволяет осуществить сигнализацию места управления запорно-регулирующими и им подобными исполнительными механизмами, управляемыми с двух пунктов управления, и обеспечить достоверность отображения состояния исполнительных механизмов при технологических блокировках управления последних по технологическим параметрам или по положению других исполнительных механизмов и может быть использовано в системах управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение информативности устройства. Для этого в устройство, содержащее два датчика конечного положения, девять элементов И, одинадцать элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, четыре индикатора, три триггера, генератор импульсов, две информационные шины, шины "Закрыть", "Открыть", "Стоп" и "Сброс" распределитель импульсов, который выполнен из двух триггеров и четырех элементов И, и блок дешифрации, который выполнен из двух диодов, двух транзисторов, шести резисторов, конденсатора, двух шин питания, первого элемента НЕ, первого элемента И и реле, введены три элемента И и две информационные шины, в распределитель импульсов введен элемент И-НЕ, а в блок дешифрации введены два диода, второе реле, второй элемент НЕ и второй элемент И. Изобретение обеспечивает сигнализацию о выборе диспетчерского пункта управления, о блокировке исполнительного механизма и об одновременном вызове на управление исполнительным механизмом с разных пультов управления. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН

„„SU„„ 6О69 З А1 (51)5 С 08 В 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗО6РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР

HAEC):

Б (. с.

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CI (21) 4608343/?4-24 (22) 21,11.88 (46) 15.11.90. Бюл. N- 42 (71) Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС (72) Л.Б.Жиляева и Б.Л.Литвинов (53) 654.9(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1265823, кл. С 08 В 23/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР !

388925,. кл, G 08 В 23/00, 1986. мах управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях проялшленности. Целью изобретения является повышение информативности устройства, Для этого в устройство, содержащее два датчика конечного положения, девять элементов И, одиннадцать элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, четыре индикатора, три триггера, генератор импульсов, две информационные шины, шины Закрыть", 10ткрыть", пСтоп и Сброс", распределитель импульсов, который выполнен из двух триггеров и четырех элементов И и блок дешифрации, который выполнен из двух диодов, двух транзисторов, шести резисторов, конденсатора, двух шин питания, первого элемента НЕ, первого элемента И и реле, введены три элемента И и две информационные шины, в распределитель импульсов введен элемент И-НЕ, а в блок дешифрации введены два диода, второе реле, второй элемент НЕ и второй элемент И. Изобретение обеспечивает сигнализацию о выборе диспетчерского пункта управления, о блокировке исполнительного механизма и об одновременном вызове на управление исполнительным механизмом с разных пультов управления, 3 ил. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ СОСТОЯНИЯ HCIIOJll IHTFËÜHÎÃÎ МЕХАНИЗМА (57) Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средств отображения информации на динамических мнемосхемах, позволяет осуществить сигнализацию места управления запорно-регулирующими и им подобными исполнительными механизмами, управляемыми с двух пунктов управления, и обеспечить достоверность отображения состояния исполнительных механизмов при технологических блокировках управления последних по технологическим параметрам или по положению других исполнительных механизмов и может быть использовано в систеления запорно-регулирующими и им подобнымн исполнительными механизмами, управляемыми с двух пунктов управления, и обеспечить достоверность отображения состояния исполнительных механизмов при технологических блокиИзобретение относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средства отображения информации на динамических мнемосхемах, позволяющего осуществить сигнализацию места управОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1606983 ровках управления последних по технологическим параметрам или по положению других исполнительных механизмов, и может быть использовано в сис-, темах управления B газовой, химичес" кой, энергетической и других отраслях промышленности.

Целью изобретении является повышение инФормативности устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства для сигнализации состояния исполнительного механизма; на фиг.2— схема распределителя импульсов; на фиг. 3 - схема блока дешифрации и его подключение к формирователям сигналов избирательных управлений из диспетчерских пунктов управления и неисправности.

Устройство содержит датчики 1 и 2 конечного положения исполнительного механизма (соответственно "Закрыто" и "Открыто" ), индикатор 3 конечного положения (" Закрыто ), индикаторы ч и 5 конечного положения (Открыто"),25 элементы ИЛИ 6-9, элементы И 10 н . 11, элемент 12 ИЛИ-НЕ, триггеры 13 и

14, генератор 15 импульсов, шину 16

"Закрыть", шину 17 "Открыть", шину

18 "Стоп", элементы 19-24 JIH элементы 25-28 И, триггер 29, распределитель 30 импульсов, шину 31 "Сброс", элементы И 32, 33 и 34,, блок 35 дешифрации, элемент ИЛИ 36, индикатор

37, информационную шину 38 избира-. тельного управления "Управление 1", информационную шину 39 " Неисправность", информационную шину 40 избирательного управления "Управление 2", информационную шину 41 Блокировка",® исполнительного механизма, элементы

И 42., 43 и 44.

Распределитель 30 импульсов выполнен из триггеров 45 и 46, элементов

И 47-50 и элемента И-HE 51.

Блок 35 дешифрации выполнен из реле 52 с переключающим контактом 53, шины 54 питания, реле 55 с переключающим контактом 56, шины 57 питания, 50 резисторов 58-63; конденсатора 64, диодов 65-68, транзисторов 69 и 70, элемента НЕ 71, элемента И 72, элемента НЕ 73 и элемента И 74.

На информационные шины 38-41 могут >> ! быть поданы сигналы от датчиков.!578, Распределитель 30 имеет выходы 79-83, а блок 35,дешифрации. — выходы

84-87»

Устройство для сигнализации положения исполнительного механизма работает следующим образом.

Исходное состояние элементов устройства зависит от исходного положения исполнительного механизма, а также от ранее подававшихся команд.

Например, если подавались команды !

"Закрыть" или "Открыть", то триггер

14 со своего прямого выхода выдает сигнал логической единицы и сигнал логического нуля, если ранее подавалась команда "Стоп", Элемент ИЛИ-НЕ

12 выдает сигнал логической единицы тогда, когда исполнительный механизм не находится нн в одном из крайних положений.

Принимают за первое начальное исходное положение такое, когда полностью закрытый исполнительнь!й механизм находится в исправном состоянии и не избран для управления оператором нн с одного диспетчерского пункта управления. В этом случае датчик l конечного положения Закрыто" выдавая сигнал логической единицы, через элемент ИЛИ 6 вызывает ровное свечение индикатора 3 положения Закрыто", Индикаторы 4 и 5 положения "Открыто" не светятся, так как датчик 2 конечного положения »!Открыто" н элемент

ИЛИ-НЕ 12 выдают сигнал логического нуля. Индикатор 37 также находится в выключенном состоянии, поскольку сигналы на информационных шинах 38-41

Отсу Гствуют, Случайные команды "Закрыть", "Стоп" и Сброс не вызывают изменения положения исполнительного механизма, а соответственно, и свечения индикаторов 3, 4, 5 и 37.

Если по какой-либо причине в первом начальном исходном положении исполнительньй механизм оказался в неисправном состоянии, нагример при отсутствии напряжения питания привода исполнительного механизма, о чем свидетельствуеT наличие сигнала логической единицы на информационной шине 39 "Неисправность", а следовательно, и на выходе 86 блока 35 дешифрации, то индикатор 37 светится ровным светом, сигнализируя о том, что данный исполнительный механизм управлению не подлежит.

За второе исходное положение принимаем такое, когда исполнител!ьный механизм полностью закрыт, находится

6983

5 160 в исправном состоянии и избран к управлению из одного из диспетчерских пунктов управления. При этом икдкка" тор 3 конечного положения "Закрыто" светится ровным светом, индикаторы

4 и 5 конечного положения "Открыто" выключены, а индикатор 37 светится в зависимости от выбора места управления мигающим или импульсным светом, сформированными дискретно изменяющимися сигналами с различной скважностью: если выбран для управления первый диспетчерскяп пункт, т.е. по информационной шине 38 избирательного управления "Управление l", в устройство поступает сигнал логического нуля, который формирует на втором выходе 85 блока 35 дешифрации дискретно изменяющийся сигнал с частотой генератора 15 импульсов со скважностью сигнала, равной 2, на выходе

84 - сигнал логической единицы, подготавливающий к работе элементы И 32, 33, 34 и 43, к на выходе 87 — сигнал логического нуля, При этом через элемент И 42 и элемент ИЛИ 36 эти импульсы со скважностью 2 поступают на индикатор 37 ° В то же время элемент

И 43 блокирован сигналом логического нуля, приходящим с информационной шины 38 избирательного управления

"Управление 1", таким образом, на индикатор 37 ке будут поступать им" пульсы со скважностью 1/4.

Если же для управления выбран второй диспетчерский пункт, -.о на информационной шине 40 избирательного управления "Управление 2" появляется сигнал логического нуля, который формирует на выходах 84-87 блока 35 дешифрации такие же сигналы, что и при управлении иэ первого диспетчерского пункта, т.е, на выходе 84 — сигнал логической единицы, подготавливаюший к работе элементы И 32, 33, 34 и 43, на выходе 85 — дискретно изменяющийся сигнал с частотой генератора 15 со скважностью, равной 2, и на выходе

87 - сигнал логического нуля. Однако сигнал логического нуля, поступающий по информационной шине 40 избирательного управления "Управление 2", блокирует элемент И 42. В то же время дискретно изменяющийся сигнал с выхода 81 распределителя 30 импульсов через элемент И 43 и элемент ИЛИ 36 поступает на индикатор 37, который светится импульсным светом.

В случае одновременной подачи команд по информационным шинам 38 и 40 индикатор 37 находится в выключенном

t состоянии так как сигналы логического нуля одновременно блокируют элементы И 42 и 43. Это позволяет скорректировать действия персонала, работающего на разных диспетчерских пунктах, и исключить одновременное управление данным исполнительным механизмом с двух пунктов управления.

При s,àëè÷èè =игнала блокировки, поступающего в устройство по информационной шине 41 "Блокировка", ка выходе 87 блока 35 дешифрации формируется сигнал логической единицы, а на выходах 85 и 84 - сигнал логического нуля. Это вызывает срабатывание элемен2О та И 44„ с выхода которого через элемент ИЛИ 36 поступает дискретно изменяющийся сигнал с выхода 83 распределителя 30 импульсов со скважкостью

4 на индикатор 37, который светится

25 прерывистым светом. При наличии сигнала на информационной шине 41 "Блокировка" на выходе 84 появляется сигнал логического нуля, что блокирует элементы И 32, 33, 34 и 43.

30 Таким образом, мигающее свечение индикатора 37 свидетельствует о том, что данный исполнительный механизм избран оператором для управления из первого диспетчерского пункта. Оператор, убедившись в отсутствии прерывистого свечения со скважностью 4, что свидетельствует об отсутствии блокировки, может приступать к подаче команды на перестановку испелнчтельного

40 механизма.

При подаче команды нОткрытьн по шине 17 триггер 13 переключается в инверсное состояние, а триггеры 14 к

29 — в прямое. Одновременно по цепям

45 управления (не показаны) подается команда Открыть" на привод исполнительного механизма. Если исполнительный механизм начичает выполнять эту команду, ro как только датчик 1 ко50 нечного положения "Закрыто" выдает сигнал логического нуля, индикатор 3 положения "Закрыто" гаснет, а индикаторы 4 и 5 положения "Открыто" прерывисто светятся, поскольку на вход

55 элемента И 11 поступают потенциальные длительные сигналы логической единицы от элемента ИЛИ-НЕ 12, триггеров 13 и 14 и импульсы от генератора

15 импульсов. Мигающее свечение ин1606983 дикаторов 4 и 5 положения "Открыто" свидетельствует о переходном процессе (движении) исполнительного механизма в сторону его открытия.

Как только исполнительный механизм полностью открывается, на выходе датчика 2,положения "Открыто" появляется сигнал логической единицы, который через элемент ИЛИ 19 переключает триг-!О гер 29 в такое состояние, при котором на его инверсном выходе появляется сигнал логической единицы, разрешающий прохождение через элементы И 2.7 и 28 импульсов от распределителя 30 импульсов на элементы ИЛИ 23 и 24.

При этом индикаторы 4 н 5 положения

"Открыто" переводятся в режим "бегущего света, что свидетельствует о полном открытии исполнительного меха- 20 низма и движении в нем материального или энергетического потока. "Бегущий" свет на индикаторах 4 и 5 положения "Открыто" в данном случае достигает ся за счет выполнения следующей после-25 довательности свечения: в первый момент светится только индикатор 4 положения, затем светятся индикаторы

4 и 5 положения, затем светится только индикатор 5 положения и затем 30 индикаторы 4 и 5 положения гаснут„ В том случае, когда наличие "бегущего" света может существовать длительное время, на шину 31 "Сброс" подается управляющий сигнал, который переводит 35 триггер 29 в прямое состояние, при котором передача импульсов от распределителя 30 импульсов на элементы

ИЛИ 23 и 24 прекращается, а с выхода элемента И 26 начинает поступать 40 длительный потенциальный сигнал логической единицы, который вызывает ровное свечение индикаторов 4 и 5 положения "Открыто".

Если до окончания полного открытия 45 исполнительного механизма по шине 18

"Стоп" подается команда "Стоп", то исполнительный механизм останавливается, а триггеры 14 и 29 переключаются в инверсное состояние. Переключение 50 триггера 29 разрешает передачу импульсов с распределителя 30 импульсов через элементы H 27 и 28 на индикаторы 4 и 5 положения "Открыто", обеспечивая имитацию "бегущего" света. После подачи квитирующего сигнала по шине 31 "Сброс" триггер 29 возвращается B исходное состояние, выдавая

1 сигнал лргического нуля на элементы

И 27 и 28 и логической единицы на вход элемента ИЛИ 23, в результате чего индикатор 4 положения отключается, а индикатор 5 .положения светится ровным светом. "Половинное" свечение мнемознака качественно сигнализирует о промежуточном полуоткрытом статическом состоянии исполнительного механизма.

В случае подачи по шине 16 "3aкрыть" команды "Закрыть" триггеры

13 и 14 из инверсного состояния переходят в прямое, в результате чего индикаторы 4 и 5 положения "Открыто" выключаются, а индикатор 3 положения !!

Закрыто светится мигающим светом, !! что свидетельствует о перемещении исполнительного механизма в сторону закрытия. Если исполнительный механизм доходит до своего конечного положения !!Закрыто!!, то мигающий индикатор 3 положения !!Закрыто переходит в ровное свечение, сигнализируя о конечном закрытом состоянии исполнительного механизма. Если же во время движения исполнительного механизма в сторону его закрытия по какой-либо причине по шине 18 "Стоп" подается команда "Стоп", то индикатор 3 положения Закрыто!! выключается, а .инди" катары 4 и 5 положения "Открыто" светятся "бегущим" светом, информируя о прекращении переходного процесса в сторону закрытия и начале установившейся работы исполнительного механизма в полуоткрытом состоянии. После квитирования бегущего света путем подачи сигнала по шине 31 "Сброс" светится ровным светом только индикатор 5 положения "Открыто", сигнализируя о полуоткрытом состоянии исполнительного механизма, Если во время движения из положения "Закрыто" в положение "Открыто" (или наоборот) в исполнительном механизме возникает неисправность (например, заклинивание), то Iro информационной шине 39 "Неисправность" поступает сигнал логической единицы, который переводит мигающее илн импульсное свечение индикатора 37 в ровное. По ровному свечению индикатора 37 совместно с мигающим свечением индикатора

3 положения "Закрыто" или индикаторов

4 и 5 положения "Открыто" судят о возникшей неисправности и направлении движения, при котором она произошла.

1606983

Формула изобретения

Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма, со- 5 держащ е распределитель импульсов, который выполнен иэ первого триггера, вход которого является входом распределителя импульсов, первый выход первого триггера соединен с первы-,р ми входами первого и второго элементов И и с входом второго триггера, первый выход которого подключен к первому входу третьего элемента И и к второму входу второго элемента И, второй выход второго триггера соединен с первым входом четвертого элемента И и с вторым входом первого элемента И, второй выход первого триггера подключен к вторым входам третьего и четвертого элементов И, выходы первого, третьего, второго и четвертого элементов И являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами распределителя им- 25 пульсов, блок дешифрации, который выполнен из первого реле, первый вывод переключающего контакта которого соединен с первым выводом первого резистора и с катодом первого диода, анод 39 которого подключен к первому выводу второго резистора и аноду второго диода, катод которого соединен с первым выводом третьего резистора и с базой первого транзистора, коллектор которого подключен к первому выводу четвертого резистора, второй вывод первого резистора соединен с первым выводом конденсатора, с первым выводом пятого резистора и с базой второ- 4р го транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, с первой шиной питания, с вторыми выводами конденсатора и третьего и пятого резисторов, коллектор второго 4 транзистора через шестой резистор подключен к второй шине питания, которая подключена к вторым выводам второго и четвертого резисторов и переключающего контакта первого реле и к первому выводу обмотКи первого реле, второй вывод которой является первым входом блока дешифрации,,из первого элемента И, первый вход которого является вторым входом блока дешифрации, а выход — первым выходом блока дешифрации, из первого элемента НЕ, выход которого является вторым выходом блока дешифрации, два датчика конечного положения, первый из которых соединен с первыми входами первого н второго элементов ИЛИ и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первым входам первого, второго и третьего элементов И, выход первого элемента И подключен к второму входу первого злемен-.а ИЛИ, выхоц которого соединен с первым индикатором положения, второй датчик конечного положения подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, к первым входам третьего и четвертого элементов ИЛИ и четвертого элемента И, выход которого соединен с первыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ, выходы которых подключень соответственно к второму и третьему индикаторам положения, шину Закрыть", которая соединена с первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к первым входам седьмого и восьмого элементов ИЛИ и к второму входу третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента И, шину Открыть". которая соединена с первым входом шестого элемента И, выход которого подключен к вторым входам второго, седьмого и восьмого элементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого триггера, второй выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ, выход седьмого элемента ИЛИ подключен к первому входу втсрого триггера, первый выход которого соединен с третьими входами первого и второго элементов И, а второй — с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к третьему входу шестого элемента ИЛИ и к выходу восьмого элемента И, шину

"Стоп", которая соединена с первым входом седьмого элемента И, выход которого подключен к второму входу второго триггера и к второму входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего триггера, первый выход которого подключен к третьему входу третьего элемента И и к второму входу четвертого элемента И, шину Сброс", которая соединена с третьим входом восьмого элемента ИЛИ, выход которого псдключен к второму sxopy третьего триггера, второй выход которого соединен с первыми входами восьмого и девятого элементов И, выход девятого элемента

И подключей к третьему, входу пятого элемента ИЛИ, первую информационную шину, которая соединена с первым входом. блока дешифрации, второй выход которого подключен к первому входу девятрго элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым индикатором положения, генератор импульсов, выход которого подключен к входу распреде.лителя импульсов, к четвертым входам первого и второго элементов И и к второму входу блока дешнфрации, третий выход которого соединен с вторыми входами пятого, шестого и седьмого элементов И, первый выход распределите- 20 ля импульсов подключен к первому входу десятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом восьмого элемента И, второй выход распределителя импульсов подключен к 25 второму входу десятого элемента ИЛИ и к первому входу одиннадцатого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом девятого элемента И,, третий выход распределителя импульсов 30 подключен к второму входу одиннадцатого элемента ИЛИ, вторую информационную шину, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информа- тивности устройства в него введены третья и четвертая информационные шины н десятый, одиннадцатый и двенадцатый элементы И, в распределитель импульсов введен элемент И-НЕ, а в блок дешифрации введены третий и 40 четвертый диоды, второй элемент И, второй элемент НЕ и второе реле, в распределителе импульсов вторые выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с HepBblM и вто- 45 рым входами элемента И-НЕ, выход ко. торого является пятым выходом распре. делителя импульсов, в блоке дешифрации

16069S3 12 третий вывод переключающего контакта первого реле соединен с анодами третьего и четвертого диодов, катоды которых являются соответственно третьим и четвертым входами блока дешифрации, коллектор второго транзистора соединен с входом первого элемента

НЕ, коллектор первого транзистора подключен к второму входу первого элемента И и к первому входу второго элемента И, выход которого является третьим выходом блока дешифрации, первый вывод обмотки второго реле яв" ляется пятым входом блока дешифрации, а второй соединен с второй шиной питания и с первым выводом собственного переключающего контакта, второй вывод которого подключен к первой шине питания, а третий — к второму входу второго элемента И, к третьему входу первого элемента И и к входу второго элемента НЕ, выход которого является четвертым выходом блока дешифрации, вторая информационная шина соединена с первым входом десятого .элемента И и с третьим входом блока дешифрации, первый выход которого подключен к первому входу одиннадцатого элемента

И, выход которого соединен с вторым входом девятого элемента ИЛИ, третья информационная шина подключена к второму входу одиннадцатого элемента И и к четвертому входу блока дешифрации, четвертый выход которого соединен с первым входом двенадцатого элемента И, выход которого подключен к третьему входу девятого элемента ИЛИ,четвертая информационная шина соединена с пятым входом блока дешифрации, третий выход которого подключен к второму входу десятого элемента И, выход которого соединен с четвертым входом девятого элемента ИЛИ, четвертый и пятый выходы распределителя импульсов соединены соответственно с третьим входом десятого элемента И и с вторым входом двенадцатого элемента И, I

1ЬОб983

1606983

79

В2

Фиг. 2

Фиа Я

Составитель Н.Смирнов

Редактор Л.Веселовская Техред Л.Олийнык Корректор О.Ципле

Заказ 3550 Тираж 436 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