Устройство для программного управления водоочистными напорными фильтрами

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для автоматизации работы водоочистных напорных фильтров . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Цель достигается тем, что устройство, содержащее группу датчиков начала промывки , первую .-. шестую группы датчиков закрытого положения задвижек, первую и вторую группы датчиков открытого положения задвижек, группу датчиков заклинивания задвижек, первую - седьмую группы задвижек, первую - шестую группы элементов ЗАПРЕТ; первую и вторую группы триггеров, первую -четвертую группы элементов И, первую - пятую группы-элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, первую - третью группы элементов задержки, блок задания программ, введены группы элементов НЕ, пятая группа элементов И и шестая и седьмая группы элементов ИЛИ. Введение новых элементов позволяет автоматически выводить из режима фильтрования загрязненный фильтр, переводить в режим фильтрования резервный фильтр и после промывки фильтра переводить его в резерв, 1 ил. V ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 05 В 19/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4714757/24 (22) 04.07.89 (46) 07.02.92. Бюл. М 5 (71) Магнитогорский государственный институт по проектированию металлургических заводов (72) В.Н,Козырь, М.А.Геллер и И,А.Тарнавский (53) 621.503.55(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 1136111, кл. G 05 В 19/18, 1988.

2. Авторское свидетельство СССР

N 1486989, кл. G 05 В 19/18, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ВОДООЧИСТНЫМИ НАПОРНЫМИ ФИЛЬТРАМИ (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для автоматизации работы водоочистных напорных фильтров. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства. i

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть применено при автоматизации работы водоочистных напорных фильтров.

Известно программное устройство для управления водоподготовительными фильтрами, содержащее mдатчиков фильтров,,соединенных выходами с первыми входами соответствующих коммутирующих узлов, генератор импульсов и последовательно соединенные счетчики длительности операции,, блок сравнения кодов, элемент задержки, счетчик числа операций, счетный вход которого соединен с выходом элемента задержки, установочный вход — с первым выходом блока управления, а выход — с вторыми входами коммутирующих узлов, первые выходы которых подключены к установочному входу

„„5Q„„1711118 А1

Цель достигается тем, что устройство, содержащее группу датчиков начала промывки, первую — шестую группы датчиков закрытого положения задвижек, первую и вторую группы датчиков открытого положения задвижек, группу датчиков заклинивания задвижек, первую — седьмую группы задвижек, первую — шестую группы элементов ЗАПРЕТ, первую и вторую группы триггеров, первую — четвертую группы элементов И, первую — пятую группы.элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, первую— третью группы элементов задержки, блок задания программ, введены группы элементов НЕ, пятая группа элементов И и шестая и седьмая группы элементов ИЛИ, Введение новых элементов позволяет автоматиче- ч ски выводить из режима фильтрования загрязненный фильтр, переводить в режим фильтрования резервный фильтр и после промывки фильтра переводить его в резерв.

1 ил. счетчика длительности операции, а вторые выходы — к второму входу блока сравнения кодов, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика длительности операции, а вторые выходы блока управления — с соответствующими третьими входами коммутирующих узлов (1).

Недостатком данного устройства является то, что оператор выполняет операции по промывке фильтров вручную, т.е. откры- вает и закрывает трубопроводную арматуру, а устройство подает сигнал о выполнении операции и показывает номер выполненной операции, Известно устройство для программного управления - промывкой водоочистных напорных фильтров, содержащее задвижки, выходы которых подключены к соответству1711118 ющим выходам устройствам, датчики открытого и закрытого положения задвижек, блок программ, элементы И, триггеры, элементы

ИЛИ и элементы ЗАДЕРЖКА, и каналов (по числу фильтров), в каждом канале введены датчик начала промывки фильтра, датчик заклинивания задвижек с входами открытия четвертой, пятой и шестой задвижек, выход пятого элемента ЗАПРЕТ соединен с входом открытия первой и седьмой задвижек, выход шестого элемента ЗАПРЕТ соединен с входом открытия второй задвижки, и входов блока программ соединены с вторыми входами первых элементов И каждого кана ла, а его вход соединен с выходом элемента

ИЛИ-НЕ, и входов которого соединены с выходами первых элементов И каждого канала (2).

Недостатками известного устройства являются низкие производительность и эффективность управления, связанные с тем, что при загрязнении какого-либо фильтра последний выводится из режима фильтрования на промывку. После этого для поддержания заданной производительности оператор должен вручную перевести фильтр, находящийся в резерве, в режим фильтрования, э после окончания промывки загрязненного фильтра перевести его в резерв.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет автоматического перевода в режим фильтрования фильтра, находящегося в резерве, и перевода промытого фильтра в резерв.

На чертеже представлена функциональная схема устройства. ! Устройство содержит и каналов (по числу фильтров), группу датчиков 1.1 — 1.п начала промывки фильтров, первую группу триггеров 2,1-2.п, первую группу элементов

ИЛИ 3.1 — З.п, первую группу элементов И

4;1 — 4.п, блок 5 задания программ; элемент

ИЛИ-НЕ 6, вторую группу элементов И 7.17я, первую группу. элементов 8.1-8,п задержки, первую 9.1 — 9я и вторую 10.1 — 10я группы элементов ЗАПРЕТ, первую группу датчиков 11.1-11.п закрытого положения соответствующих задвижек 12,1-12,п первой группы, вторую rpynny датчиков 13.113.п закрытого положения соответствующих задвижек 14;1 — 14,п второй группы, третью группу элементов И

15,1-15я, третью группу датчиков 16.1-,16.п закрытого положения соответствующих задвижек 17.1-17.п третьей группы, вторую группу элементов задержки 18,1-18.п, четвертую группу элементов И 19 1-19.п, четвертую группу датчиков 20.1 — 20.п закрытого положения соответствующих задатчик 1.1 первого фильтра. ka выходе дат50 чика появляется сигнал, который поступает на входы триггера 2.1 и элемента ИЛИ 3.1.

На выходах этих элементов также появляются сигналы. При этом сигнал с выхода элемента ИЛИ 3.1 поступает на вход задвижки

55 14,1 и через элемент ИЛИ 43.1 на вход задвижки 12.1, задвижки 12.1 и 14.1 закрыва ются, Через некоторое время сигнал от датчика 1.1 исчезает, но на выходе триггера 2.1 сигнал сохраняется, 10

45 движек 21.1-21.п четвертой группы, пятую группу датчиков 22,1-22я закрытого положения соответствующих задвижек 23.1—

23.п пятой группы, шестую группу датчиков

24.1-24.п закрытого положения соответствующих задвижек 25.1-25. п шестой группы, первую группу датчиков 26.1-26.п открытого положения соответствующих задвижек

27.1-27.п седьмой группы, третью группу элементов 28.1-28.п задержки, вторую группу триггеров 29.1 — 29.п, вторую группу дэтчиков 30.1-30.п открытого положения задвижек, группу датчиков 31.1 — 31,п заклинивания задвижек, вторую 32.1-32.п и третью 33.1-33.п группы элементов ИЛИ, третью 34.1-34.п и четвертую 35.1-35я группы элементов ЗАПРЕТ, четвертую группу элементов ИЛИ 36,1 — 36я, пятую группу элементов ЗАПРЕТ 37.1 — 37.п, пятую группу элементов ИЛИ 38.1-38.п, шестую группу элементов ЗАПРЕТ 39.1-39я, пятую группу элементов И 40.1-40,п, группу элементов

HE 41.1 — 41.п, шестую 42.1 — 42.п и седьмую

43.1 — 43.п группы элементов ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все задвижки закрыты. Перед вводом фильтров в режим фильтрования оператор переводит один фильтр в резерв, например фильтр и, При этом оператор подает сигнал на первый вход триггера 29.п, на выходе которого появляется сигнал, поступающий на вход элемента И 40.1. Все задвижки фильтра п закрыты, он находится в резерве, Датчики

11.п и 13.п закрытого положения задвижек

12.п и 14я замкнуты. На входах и на выходах элемента И 15.п есть сигналы, С выхода элемента И 15.п сигнал поступает на первый вход элемента И 40.п. Далее оператор открывает задвижки 12.1:..12(п-1), 14.1...14.(п1), при этом фильтры с первого по (и-1)-й переводятся в режим фильтрования.

По мере загрязнения фильтров увеличивается разность давления воды перед фильтром и после него. Как толька эта разность достигнет заданного значения, срабатывает датчик начала промывки фильтра, например

1711118

Блок 5 задания программ работает в циклическом режиме, т.е. íà его выходах

1...n последовательно появляются и исчезают сигналы при наличии сигнала на его выходе. Если на каком-либо выходе блока 5 задания программ есть сигнал, на остальных выходах сигналы отсутствуют. Таким образом, при появлении сигнала на первом выходе блока 5 задания программ на остальных выходах сигналы отсутствуют, а на выходе элемента И 4.1. появляется сигнал, с выхода последнего сигнал поступает на вход элемента И 7.1 и на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 6, на выходе которого сигнал пропадает, вследствие этого блок 5 задания программ останавливается, а на его первом выходе сигнал остается.

После пропадания сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 появляется сигнал на выходе элемента НЕ 41.п, который поступает на третий вход элемента И 40.п. На выходе последнего появляется сигнал, который через элемент ЗАПРЕТ 39,п поступает на вход задвижки 14 и, а через элементы ЗАПРЕТ 39.п и ИЛИ 42,п — на вход задвижки

12.п. Задвижки 12.п и 14.п открываются, при этом фильтр и переводится в режим фильтрования. После того, как задвижка 14 и откроется, на выходе датчика 30,п открытого положения задвижки 14.п появляется сигнал, который сбрасывает триггер 29.п в исходное состояние.

После закрытия задвижек 12.1 и 14.1 срабатывают датчики 11.1 и 13.1 закрытого положения задвижек 12 1 и 14,1. На входах и выходах элемента И 15.1 появляются сигналы. С выхода элемента И 15.1 сигнал поступает на вход элемента И. 7 1, на выходе которого также появляется сигнал, который, проходя через элементы ЗАПРЕТ 9.1, 10.1, 34,1 и 35.1, поступает на входы задвижек

17.1, 21.1, 23 1 и 25.1, и они открываются.

Кроме того, сигнал с выхода элемента И

7.1 поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА

8,1 и элемента И 19..1, На выходе элемента

ЗАДЕРЖКА 8.1 через определенный промежуток времени также появляется сигнал, который поступает на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 9.1, и на выходе последнего сигнал исчезает. Одновременно с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 8.1 сигнал поступает на первый вход элемента ИЛИ

33.1, с выхода которого сигнал поступает на вход задвижки 17.1. Последняя закрывается, а на выходе датчика 16,1 закрытого положения появляется сигнал, который поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА

18.1. Через определенный промежуток времени на его выходе появляется сигнал, который поступает на инверсный вход

35

4S

50 нал, который поступает на третий вход эле55

20 элемента ЗАПРЕТ 10.1, и на его выходе сигнал исчезает, Кроме того, сигнал с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 18.1 поступает на вход элемента И 19,1 и на входе элемента

ИЛИ 36.1, на выходе которого появляется сигнал, который подается на входы задвижек 21.1, 23.1 и 25 1. Последние закрываются, а на выходах датчиков 20.1, 22.1 и 24.1 закрытого положения задвижек 21.1., 23.1, 25.1 появляются сигналы, поступающие на входы элемента И 19.1, на выходе которого появляется сигнал, поступающий на вход задвижки 27,1 через элемент ЗАПРЕТ 37.1. а через элементы ЗАПРЕТ 37.1 и ИЛИ 42.1— на вход задвижки 12.1. Задвижки 12,1 и 27.1 открываются, а на выходе датчика 26.1 открытого положения задвижки 27.1 появляется. сигнал, который поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 28.1.

Через определенный промежуток времени на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 28.1 появляется сигнал, который поступает на вход задвижки 27.1 через элемент ИЛИ 38.1 и на вход задвижки 12.1 через элементы

ИЛИ 38.1 и 43.1. Задвижки 12.1 и 27.1 закрываются.

Одновременно сигнал с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 28.1 поступает на вход триггера 29,1, на выходе которого появляется сигнал, поступающий на вторые входы элемента И 401 и триггера 2.1. Триггер 2.1 сбрасывается. На выходе элемента И 41 сигнал также исчезает, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 появляется сигнал, который поступает на вход блока 5 задания программ, и последний начинает работать в циклическом режиме.

Все задвижки первого фильтра закрыты, т.е. он находится в резерве и готов заменить любой другой фильтр, который выводится из режима фильтрования..

Таким образом, производится автоматическая пройывка фильтра и постановка его в резерв.

При выводе любого фильтра из режима фильтрования на промывку на одном из входов 2...Й элементов ИЛИ-НЕ 6 появляется сигнал, а на выходе исчезает. При этом на выходе элемента НЕ 41.1 появляется сигмента И 40.1 ° На выходе последнего появляется сигнал, который поступает на вход задвижки 14 1 через элемент ЗАПРЕТ

39.1 и на вход задвижки 12 1 через элементы

ЗАПРЕТ 39.1 и ИЛИ 42.1. Задвижки l2.1 и

14.1 открываются, т.е. первый фильтр переводится из резерва в режим. фильтрования.

Если на любом этапе промывки фильтра заклинивается какая-либо из задвижек, то

1711118 на выходе датчика 31.1 заклинивания задвижек появляется сигнал, который поступает иа инверсные входы элементов ЗАПРЕТ

34.1, 35,1, 37,1 и 39.1, тем самым запрещая появление сигнала, который воздействует на открытие задвижек. Одновременно сигнал с датчика 31,1 заклинивания задвижек поступает нэ входы элементов ИЛИ 3.1, 3.1, 36,1 и 38.1, с выходов которых поступают сигналы, закрывающие задвижки, тем амым предотвращая аварийный режим раоты фильтра.

Кроме того, с выхода датчика 31.1 заклинивания задвижексигиал поступает на вход триггера 2 1 через элемент ИЛИ 32.1. Триггер 2 1 сбрасывается, и на его выходе сигнал исчезает. На выходе элемента И 4.1 сигнал также исчезает, а на выходе элемента ИЛИМЕЕ 6 появляется сигнал, который разрешает работать блоку 5 задания программ. Тем самым выход из строя одного из фильтров ие влечет за собой остановки работы всего устройства.

Если во время промывки любого фильтра, например первого, придет сигнал с датчика начала промывки другого фильтра, например с датчика 1 и, то сигнал поступает на вход триггера 2 и, запоминается и постуйэет нэ вход элемента И 4. На выходе элеента И 4 и сигнал отсутствует, так как на го входе, соединенном с выходом блока 5 программ, нет сигнала. Одновременно сигнал с датчика 1.п поступает на входы задвижек 12,п и 14.п через элемент ИЛИ З,п, Задвижки 12.п и 14.п закрываются, а на выходах датчиков 11.п и 13,п и элемента И 15.п появляются сигналы, которые подготавливают и-й фильтр к промывке, но промывка не начинается, так как на выходе элемента

И 7,п отсутствует сигнал, После того, как закончится промывка первого фильтра, на выходе элемента ИЛИНЕ 6 появляется сигнал, разрешающий работать блоку 5 задания программ. Через некоторое время на выхода и блока 5 задания программ появляется сигнал, на выходе элемента И 4, n также появляется сигнал, который поступает иа вход и элемента ИЛИНЕ 6. На выходе последнего сигнал исчезает, блок 5 задания программ останавливается, Далее иа выходе элемента И 7.п появляется сигнал и фильтр и начинает промываться. Работа устройства при промывке фильтра и аналогична работе устройства при промывке первого фильтра.

Формула изобретения

Устройство для программного управления водоочистными напорными фильтрами, 5

55 содержащее группу датчиков начала промывки, первую и вторую группы триггеров, первую — пятую группы элементов ИЛИ, первую — четвертую группы элементов И, блок задания программ, элемент ИЛИ-НЕ, первую — третью группы элементов задержки, первую — шестую группы элементов 3АПРЕТ, первую — шестую группы датчиков закрытого положения задвижек, первую— седьмую группы задвижек, первую и вторую группы датчиков открытого положения задвижек, группу датчиков заклинивания задвижек, прямые выходы триггеров второй группы соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, выходы которых соединены с входами сброса соответствующих триггеров первой группы, прямые выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы и с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен.с входом управления блока задания программ, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой группы, выходы датчиков начала промывки фильтров группы соединены с входами установки соответствующих триггеров первой группы и с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы которых соединены с управляющими входами закрытия соответствующих задвижек второй группы, выходы датчиков закрытого положения задвижек первой и второй групп соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих элементов

И третьей группы, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы, выходы которых соединены с прямыми входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ лервой и второй групп, с первыми входами соответствующих элементов И четвертой группы и с входами соответствующих элементов задержки первой группы, выходы которых соединены с инверсными входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ первой группы и с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ третьей группы, выходы которых соединены с управляющими входами закрытия соответствующих задвижек третьей группы, выходы датчиков закрытого положения задвижек третьей группы соединены с входами соответствующих элементов задержки второй группы, выходы которых соединены с инверсными входами соответствующих элементов 3АПРЕТ второй группы, с вторыми входами

1711118

10 соответствующих элементов И четвертой ходы элементов ЗАПРЕТ второй группы согруппы и с первыми входами соответствую- единены с прямыми входами соответствующих элементов ИЛИ четвертой группы, вы- щих элементов ЗАПРЕТ четвертой группы, ходы которых соединены с управляющими выходы которых соединены с управляющи. входами закрытия соответствующих задви- 5 ми входами открытия задвижек четвертой, жек четвертой„пятой и шестой групп, выхо- пятой и шестой групп. выходы элементов ды датчиков закрытого положения ЗАПРЕТ шестой группы соединены с управзадвижек четвертой группы соединены с ляющими входами открытия задвижек сооттретьими входами соответствующих эле- ветствующих задвижек второй группы, о тментов И четвертой группы, выходы которых 10 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расшисоединены с прямыми входами соответству- рения области применения, в него дополниющих элементов ЗАПРЕТ пятой группы, вы- тельно введены пятая группа элементов И, вх ходы которых соединены с.управляющими группа элементов НЕ и шестая и седьма в одами открытия задвижек седьмой груп- группы элементов ИЛИ, причем выход алея пы, выходы датчиков закрытого положения 15 мента ИЛИ-HE соединен с входами элеменэадвижек пятой и шестой групп соединены тов НЕ группы, выходы которых соединен соо ветственно с четвертыми и пятыми вхо- с первыми входами соответствующих элет

ы дамисоответствующихэлементов Ичетвер- ментов И.. пятой группы, выходы которых той группы, выходы датчиков открытого соединены с прямыми входами соответствуположения задвижек первой группы соеди- 20 ющих элементов ЗАПРЕТ шестой группы, мены с входами соответствующих элемен- выходы которых соединены с первыми вхотов задержки третьей группы, входы дами соответствующихэлементов ИЛИ шекоторыхсоединенысвходамиустановкисо- стой группы, выходы которых соединены с ответствующих триггеров второй группы и с входами управления открытия задвижек сопервыми входами соответствующих эле- 25 ответствующих задвижек первой группы, ментов ИЛИ пятой группы, выходы которых . второй и третий входы элементов И пятой соединены с управляющими входами за- группы соединены соответственно с прямыкрытия задвижек седьмой группы, выходы ми выходами соответствующих триггеров датчиков заклинивания задвижек группы второй группы и с выходами соответствуюсоединены с вторыми входами соответству- 30 щих элементов И третьей группы, выходы ющих элементов ИЛИ второй группы, с ин- . элементов ЗАПРЕТ пятой группы соединеверсными входами соответствующих ны с вторыми входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ третьей, четвертой, пя- элементов ИЛИ шестой группы, выходы элетой и шестой групп и с вторыми входами ментов ИЛИ первой группы соединены с соответствующих элементов ИЛИ первой, 35 первыми входами соответствующих элементретьей, четвертой и пятой групп, выходы тов ИЛИ седьмой группы, выходы которых элементов ЗАПРЕТ первой группы соедине- соединены с управляющими входами закрыны с прямыми входами соответствующих тия задвижек соответствующих задвижек перзлементовЗЯПРЕТтретьейгруппы,выходы вой группы, выходы элементов ИЛИ пятой которых соединены с управляющими входа- 40 группы соединены с вторыми входами соответми открытия задвижек третьей группы, вы- ствующих элементов ИЛИ седьмой группы.

1711118

Составитель О. Фомичев

Техред М.Моргентал Корректор M. Мэксимишинец

Редактор .И. Шмакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 338 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская маб., 4/5