Устройство дистанционного управления системой разгрузки виброиспытательной установки

Авторы патента:

G05B19/41815 - Системы программного управления (специальное применение см. в соответствующих подклассах, например A47L 15/46; часы с присоединенными или встроенными приспособлениями, управляющими какими-либо устройствами в течение заданных интервалов времени G04C 23/00; маркировка или считывание носителей записи с цифровой информацией G06K; запоминающие устройства G11; реле времени или переключатели с программным управлением во времени и с автоматическим окончанием работы по завершению программы H01H 43/00)

G05B19/418 - общее управление технологическим процессом, т.е. централизованное управление множеством станков, например непосредственное или распределенное числовое управление (DNC), гибкое автоматизированное производство (FMS), интегрированные производственные системы (IMS), автоматизированные интегрированные производства (CIM)

Владельцы патента RU 2778077:

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР - ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Е.И. ЗАБАБАХИНА" (RU)

Изобретение относится к управляющим и регулирующим средствам управления технологическими процессами. Устройство дистанционного управления системой разгрузки подвижной части виброиспытательной установки содержит блок дистанционного управления, снабженный управляющим устройством, соединенным с исполнительным устройством, блок разгрузки и ПЭВМ, связанную с управляющим устройством. Блок дистанционного управления снабжен пневмораспределителем, соединенным с исполнительным устройством и виброиспытательной установкой, блок разгрузки снабжен ручным регулятором давления, усилителем и индикатором, связанным с управляющим устройством. ПЭВМ связана с управляющим устройством с помощью интерфейса Ethernet. Технический результат – дистанционный контроль и управление системой разгрузки виброиспытательной установки. 1 ил.

Изобретение относится к управляющим и регулирующим средствам управления технологическими процессами.

Известен комплекс программно-аппаратных средств автоматизации управления технологическими процессами (патент РФ №2279117, МПК G05B 19/418, 15/02, опубл. 27.06.2006 г.). Комплекс содержит объединенные через локальную вычислительную сеть Ethernet рабочие станции и серверы на базе персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ), а также контроллеры и функциональные модули. Встроенные в каждый модуль функциональные программируемые логические интегральные схемы поддерживают «зашивку» практически любых алгоритмов обработки сигналов и управления, адекватных задачам, которые возлагает проектант на данный модуль. Возможны три варианта построения систем на базе средств комплекса: централизованного управления; локального управления; распределенного управления. Во всех трех вариантах модуль центрального процессора (под управлением программного обеспечения) выполняет начальное конфигурирование модулей функциональных, обмен информацией, контроль и диагностику программных и аппаратных средств.

Недостатком данного аналога являются слишком сложная структура управления, не позволяющая создать простое и удобное в использовании устройство.

Известна автоматическая система управления технологическим процессом (патент РФ №87272, МПК G05B 19/418, G05B 15/02, опубл. 27.09.2009), которая содержит программируемый логический контроллер, модули ввода-вывода цифровых и/или аналоговых сигналов, аппаратуру связи и блоки питания, блоки согласования электрических сигналов, устройство передачи информации.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения, выбранным в качестве прототипа, является устройство управления двухкоординатным электроприводом, содержащее блок дистанционного управления (модуль управления электроприводом), снабженный управляющим устройством (модуль логики), соединенным с исполнительным устройством (узел драйверов двигателя), блок разгрузки (модуль датчиков) и ПЭВМ (модуль центрального процессора), связанную с управляющим устройством (патент РФ №63077, МПК G05B 19/418, 15/02, опубл. 10.05.2007).

Устройство управления двухкоординатным электроприводом предназначено для выполнения функций сбора, обработки данных и управления твердомером при измерении механических характеристик металлов по диаграмме вдавливания шара.

Устройство управления обеспечивает выполнение следующего комплекса функций:

- прием и преобразование аналоговых и цифровых сигналов, поступающих от датчиков (с возможностью запитки датчиков);

- расчет неизмеряемых технологических параметров;

- авторегулирование по заданным законам;

- блокировки и защиты по предельным значениям технологических параметров;

- формирование и выдача аналоговых и цифровых сигналов управления на исполнительные механизмы;

- возможность подключения к сети Ethernet IEEE-802.3u (10/100 Мбит/с);

- возможность архивирования данных на флеш-накопитель USB 1.1;

- функциональный контроль и диагностика технических и программных средств.

Однако, данное устройство является недостаточно надежным в использовании, что обусловлено отсутствием двойного контроля за состоянием системы разгрузки.

Виброиспытательные установки (ВИУ) имеют систему статической разгрузки подвижной части, предназначенную для поднятия подвижной части в среднее положение, относительно которого она будет перемещаться (вибрировать) во время работы. В процессе работы с установками, при проведении опасных и особо опасных работ, для повышения безопасности проведения испытаний, повышения надежности работы оборудования или по каким-либо другим производственным причинам, возникает необходимость удаленного (дистанционного) контроля и управления системой разгрузки.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого технического решения, - дистанционный контроль и управление системой разгрузки виброиспытательной установки.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве дистанционного управления системой разгрузки виброиспытательной установки, содержащем блок дистанционного управления, снабженный управляющим устройством, соединенным с исполнительным устройством, блок разгрузки и ПЭВМ, связанную с управляющим устройством, согласно изобретению блок дистанционного управления снабжен пневмораспределителем, соединенным с исполнительным устройством и виброиспытательной установкой, блок разгрузки снабжен ручным регулятором давления, усилителем и индикатором, связанным с управляющим устройством, ручной регулятор давления связан с пневмораспределителем, усилитель соединен с установкой, исполнительное устройство выполнено в виде электронного регулятора давления, ПЭВМ связана с управляющим устройством с помощью интерфейса Ethernet.

Всей совокупностью существенных признаков обеспечивается технический результат. Этого добились за счет следующего: ПЭВМ и управляющее устройство обеспечивают контроль и управление системой разгрузки, а наличие у управляющего устройства интерфейса Ethernet позволяет работать на дистанции; при этом пневмораспределитель обеспечивает переключение с дистанционного управления на местное (штатное) и обратно.

При анализе уровня техники не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам данного изобретения. А также не выявлено факта известности влияния признаков, включенных в формулу, на технический результат заявляемого технического решения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условиям «новизна» и «изобретательский уровень».

На фиг. представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство дистанционного управления системой разгрузки (CP) виброиспытательной установки 1 (ВИУ) содержит: блок дистанционного управления 2 (БДУ), блок разгрузки 3 (БР) и ПЭВМ 4. БДУ 2 включает соединенные между собой управляющее 5 и исполнительное 6 устройства, а также пневмораспределитель 7, соединенный с исполнительным устройством и ВИУ 1. Управляющее устройство 5 выполнено в виде модуля ввода-вывода (МВВ), исполнительное устройство 6 - в виде электронного регулятора давления (ЭРД).

БР 3 содержит ручной регулятор давления 8 (РРД), усилитель 9 (например, инфракрасный) и индикатор 10 (например, светодиодный). ПЭВМ 4 связана с управляющим устройством 5 напрямую с помощью интерфейса Ethernet. Индикатор 10 соединен управляющим устройством 5, усилитель 9 - с виброиспытательной установкой 1, РРД 8 - с пневмораспределителем 7.

Таким образом, CP имеет ручное местное управление, реализованное с помощью РРД 8, посредством которого регулируется подача сжатого воздуха, поступающего от компрессора (на фиг. не показано), а также дистанционное управление, реализованное посредством ЭРД 6. Индикатор 10 служит для контроля положения поднимаемого узла установки (в качестве обратной связи может использоваться оптический датчик с инфракрасным усилителем).

CP представляет собой герметичную камеру (амортизатор, подушка, диафрагма), связанную жестко с подвижной частью установки. Грузоподъемность таких CP зависит от конструктивного исполнения и величины подаваемого давления сжатого воздуха, и может составлять от 2-5 тонн и более. Устройство работает следующим образом.

При подаче в камеру CP сжатого воздуха (давлением ~ от 0,1 до 10 бар) подвижная часть, за счет создаваемого избыточного давления в камере, поднимается. Сигнал с усилителя 9 в виде постоянного напряжения, используемый для световой индикации CP подается на MBB 5, для обратной связи (положение подвижной части). МВВ 5 управляет ЭРД 6 сигналом постоянного напряжения.

Контроль давления в камере CP может осуществляться также в программе, значение давления измеряется встроенным датчиком давления на выходе ЭРД, после чего передается на МВВ.

Таким образом, ПЭВМ позволяет получать оцифрованные сигналы через МВВ, а также задавать управляющее воздействие на ЭРД 6 через МВВ 5. А также: контролировать положение подвижной части, значение избыточного давления в камере CP, регулировать давление в камере CP, автоматически устанавливать подвижную часть в нужное положение, изменять настройки ЭРД, контролировать ошибочные нарушения последовательности действий оператора.

Расстояние, на котором осуществляется управление и контроль CP, может быть увеличено до больших значений за счет масштабируемости сегментов сети (интерфейса Ethernet). Масштабируемость обеспечивается использованием дополнительного устройства на каждый сегмент сети - повторителя (коммутатора, терминала). Количество сегментов неограниченно. При использовании оптического кабеля расстояние одного сегмента увеличивается (необходимо применение оптических медиаконвертеров).

Таким образом, устройство дистанционного управления CP позволяет удаленно (на расстоянии от 1-100 м и более) регулировать давление подаваемого сжатого воздуха, тем самым управлять CP (в ручном или автоматическом режиме), а также контролировать значение давления в ней.

Представленные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в виброиспытательных установках (вибростендах) в разных областях промышленности, особенно при проведении опасных и особо опасных работ, для которых необходимо дистанционное управление;

- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Устройство дистанционного управления системой разгрузки подвижной части виброиспытательной установки, содержащее блок дистанционного управления, снабженный управляющим устройством, соединенным с исполнительным устройством, блок разгрузки и ПЭВМ, связанную с управляющим устройством, отличающееся тем, что блок дистанционного управления снабжен пневмораспределителем, соединенным с исполнительным устройством и виброиспытательной установкой, блок разгрузки снабжен ручным регулятором давления, усилителем и индикатором, связанным с управляющим устройством, ручной регулятор давления связан с пневмораспределителем, усилитель соединен с установкой, исполнительное устройство выполнено в виде электронного регулятора давления, ПЭВМ связана с управляющим устройством с помощью интерфейса Ethernet.

Изобретение относится к способу временной синхронизации между автоматическим средством перемещения и бесконтактным средством обнаружения, находящимся на указанном автоматическом средстве перемещения, для измерения физического параметра вдоль по меньшей мере одной одинаковой заданной траектории на поверхностях множества оцениваемых материалов.

Устройство для формирования температурного профиля // 2775642

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для формирования температурных воздействий при проведении лабораторных исследований стрессоустойчивости сельскохозяйственных растений на примере проростков злаковых культур. Устройство формирования температурного профиля состоит из лабораторного термостолика, имеющего зону размещения корней проростка и зону размещения ростка, в которой размещена медная пластина, в которую встроены два датчика температуры (измерительный и аварийный).

Способ эксплуатации пользовательского терминала сельскохозяйственной машины и сельскохозяйственная машина // 2775350

Изобретение относится к способу эксплуатации пользовательского терминала сельскохозяйственной машины, включающему: обеспечение пользовательского терминала в системе управления сельскохозяйственной машины, причем пользовательский терминал подключен к источнику электропитания и выполнен с возможностью передачи через шину управления сигналов управления на функциональные элементы сельскохозяйственной машины; подачу электропитания через линию электропитания на пользовательский терминал с уровнем напряжения, обеспечиваемым источником электропитания, причем уровень напряжения является нормальным рабочим уровнем напряжения; определение по меньшей мере одного из включенного состояния устройства зажигания сельскохозяйственной машины и падения мощности электропитания, обеспечиваемого источником электропитания в линии электропитания, до пониженного уровня напряжения, который меньше, чем минимальный рабочий уровень напряжения, причем минимальный рабочий уровень напряжения равен или меньше, чем нормальный рабочий уровень напряжения, и падение мощности электропитания вызвано переключением устройства зажигания во включенное состояние; в ответ на определение повышения пониженного уровня напряжения до повышенного уровня напряжения с помощью устройства повышения напряжения, причем повышенный уровень напряжения достигает по меньшей мере минимального рабочего уровня напряжения; эксплуатацию, когда устройство зажигания находится во включенном состоянии, пользовательского терминала с источником электропитания, имеющим повышенный уровень напряжения; определение по меньшей мере одного из выключенного состояния устройства зажигания и прекращения падения мощности электропитания, обеспечиваемого источником электропитания в линии электропитания; в ответ на определение прекращения повышения пониженного уровня напряжения; и подачу электропитания на пользовательский терминал с уровнем напряжения, обеспечиваемым источником электропитания, причем уровень напряжения является нормальным рабочим уровнем напряжения.

Способ и устройство для защиты насосных агрегатов от кибератак // 2774328

Данное изобретение касается способа защиты от кибератак насосного агрегата, содержащего устройство подачи текучей среды с регулирование скорости вращения, в частности, центробежный насос, привод и систему управления. При этом способе сначала определяются сигналы, касающиеся регулирования скорости вращения и/или частоты вращения устройства подачи текучей среды.

Система автоматизированного мониторинга и контроля промышленной безопасности гидротехнических сооружений // 2772447

Данное изобретение относится к системам автоматизированного мониторинга и контроля промышленной безопасности гидротехнических сооружений, включающим в себя множество автоматизированных мест оператора, соединенных посредством объединенной сети с удаленным сервером, который соединен посредством объединенной сети с множеством блоков мониторинга и контроля промышленной безопасности гидротехнических сооружений, расположенных на гидротехнических сооружениях.

Система и способ индикации состояния воздухоочистительного устройства и управления с их использованием // 2770345

Заявленное изобретение относится к системам и способам индикации состояния воздухоочистительного устройства и управления воздухоочистительным устройством на основе индикации. Система индикации состояния воздухоочистительного устройства содержит центральный процессор, по крайней мере один датчик качества воздуха, по крайней мере один индикатор состояния воздухоочистительного устройства, расположенный на панели управления воздухоочистительного устройства.

Устройство отсчета перемещений рабочего органа машины с ходовым винтом // 2768807

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство отсчета перемещений рабочего органа машины с ходовым винтом содержит привод вращения винта, гайку, охватывающую винт и соединенную с рабочим органом машины, и поворотный абсолютный энкодер, вход которого соединен с винтом.

Способы и устройство для передачи уведомлений, предупреждающих об опасности, с применением каналов с дискретным входом // 2766123

Изобретение относится к технологическим процессам. Устройство передачи уведомлений, предупреждающих об опасности, с применением каналов с дискретным входом содержит полевое устройство для управления технологическим процессом технологической установки, имеющее цифровой контроллер клапана.

Система обогрева коксовой печи при положительном давлении и способ управления температурой // 2761604

Настоящее изобретение относится к области технологий обогрева (отверждения при нагревании) коксовой печи, в частности, к системе обогрева коксовой печи при положительном давлении (система обогрева при положительном давлении для коксовой печи) и способу управления температурой. Заявлена система обогрева коксовой печи при положительном давлении и способ управления температурой.

Способ автоматизированного управления роботизированным операционным экзоскопом // 2757991

Изобретение относится к медицине, а именно к способу автоматизированного управления роботизированным операционным экзоскопом на основании механического перемещения видеокамеры экзоскопа с помощью замкнутой системы объединения следящих приводов, образующих внутренний контур и осуществляющих управляемое движение подвижных звеньев манипулятора по его степеням свободы.

Автоматизированная система управления информационными потоками данных предприятия // 2777424

Изобретение относится к системам интеллектуального управления информационными потоками данных предприятия. Техническим результатом является повышение надежности и безопасности эксплуатации технологических объектов предприятия за счет своевременного обнаружения отклонений от заданных режимов работы, быстрого реагирования на аварийные ситуации.