Система централизованного контроля параметров, представленных пневматическими сигналами

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 25D6,80. Бюллетень М 2 3

Дата опубликования описания 30 ° 06 ° 80 (51)M. Кл.

G 05 В 23/00

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытий (53) УДН 621-525 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

A. Г. Ткачук, С . А. Розенцвейг и В. Г. Жуков (71) Заявитель (54) CMCTEMA ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО

КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ ПНЕВМАТИЧЕСКИМИ

СИГНАЛАМИ

Изобретение относится к устройствам автоматического сбора информации о состоянии параметров, представленных в виде пропорциональных пнев5 матических сигналов, и мажет быть применено при построении систем централизованного контроля параметров различных промьпаленных объектов и установок. 10

Известны устройства для контроля параметров, содержащие .блок управления, первый выход йоторого соединен с управляющими входами первого двоичного счетчика, первого ключа и со счетным входом второго двоичного счетчика, второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с (управляющими входами второго и третьего ключей, генератор квантов, третий двоичный счетчик и генератор случайных чисел, выходы которого через второй ключ соединены с нулевыми и единичными входами первого двоичного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора квантов через третий ключ, а выходс первым входом блока управления и через первый ключ, третий двоичный счетчик - с входом четвертого клю30 ча, управляющий вход которого соединен с выхоцом второго двоичного счетчика и с вторым входом блока управления П1 ° это устройство имеет сложную кон трукцию.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система централизованного контроля параметров, представленных пневматическими сигналами, содержащая пневматический коммутатор, к коммутационным входам которого подключены пневматические датчики, блок управления, подключенный к управляющему входу пневматического коммутатора, пневмоэлектрические преобразователи и индикатор f23 .

Цель изобретения - повьхаение точности системы, достигается это тем, что в известной системе, содержащей (пневматический коммутатор, к коммутационным входам которого подключены пневматические датчики, блок управления, подключенный к управляющему входу пневматического коммутатора, пневмоэлектрические преобразователи и индикатор, устаноэлены блок выбора диапазона, 74 2878

t0

35 пнЕвмоэлектрические реле и электрический коммутатор, выход которого соединен с входом индикатора, коммутационные входы — с выходами пневмозлектричес ких преабр аз ователей, входы которых соединены с соответствующими коммутационными выходами блока выбора ди апаэ он а, а к оман цные входы электрического коммутатора соединены с выходами пневмоэлектрических реле, входы которых подключены к соответствующим командным выходам блока выбора диапазона, входы которого соединены с выходом пневматического ког мутатора, Блок выбора диапазона может содержать реле, элементы сравнения, з афатчи ки ди апаэ онов и нормально ат. крытые и н ар мал ь н о з акрытые клапаны, причем камеры элементов сравнения соединены с выходами датчиков диапаэонов и входами блока, выходы элементов сравнения через реле, включенные по схеме ДЬ, соединены с командными выходами блока и с управляющими камерами нормально закрытых и нормально открытых клапанов, вы- ходы которых подключены к соответствующим коммутационным выходам блока, Для обеспечения работы системы с дифференциальными пневматическими сигналами в ней может быть установлеи второй пневматический коммутатор, коммутационные входы которого соединены с каналами минимальных пневматических сигналов дифференциальных датчиков, а выход — с другими камерами элементов сравнения и через дополнительные нормально закрыТые клайаны и коммутационные выходы блока выбора диапазона — c минусовыми клеммами пневмоэлектрических преа бр аз ов ат елей .

На Фиг, 1 изображена структурная схема системы, вариант; на фиг, 2 то же, но предназначенная для работы с дифференцированными пневматическими сигналами.

I помощью предложенной систем мажет быть организован контроль не только количества жидкого сырья в складских емкостях, но и других параметров промьпаленных объектов, представленных в виде пропорционального пневматического сигнала.

Система, изображенная на Фиг. 1 содержит складские емкости 1, в которые опущены пневматические датчики 2 гидростатического давления жидкости, пиевматический коммутатор 3, блок управления 4, пневмаэлектрические преобразователи 5 — 8, элементы сравнЕния 9-11, задатчики диапазонов 1214, реле ДА 15-18, клапаны 19-26, иэ которых клапаны 19, 21,23 и 25 являются открытыми, а клапаны 20, 22, 24 и 26 - нормально закрытыми, элект40

65 рический коммутатор 27, пневмозлектрические реле 28-31, индикатор (цифровой вольтметр) 32, элемент HJ)H

33, Блок выбора диапазона сас.гаит из элементов сравнения 9-11, з адатчиков диапазонов 1?-14, реле ДА 15-17, клапанов 19-26 и элемента ИЛИ 33

В систему, изображенную на фиг, 2, дополнительно введен пневматический коммутатор 34, коммутационные входы которого соединены с каналами минимальных пневматических сигналов 35, в блоке выбора диапазона установлены пятимембранные элементы сравнения

36-38 вэ амен трехмембранных элементов сравнения 9-11 (см.фиг.1) дифФеренци альные датчики — I:невмоэлектрические преобразователи дифманометI)I-. 39-42 взамен преобразователей 5-8, (см. Фиг. 1) и клапаны 43-46 . Преобразователи 39-42 имеют соответственно минусавые пневматические клеммы 47-50 и соответственно полюсовые пневматические клеммы 51-54, Система,, изображена на фиг, 1, работает следующим образ ом, С помощью блока управления 4, располагаемого,. как правило в центральном диспечерском пункте, набирают номер вызываемого датчика 2. Сигнал HB выходе блока управления 4 соответствует номеру вызываемого датчика, в результате чего коммутатор 3 устанавливается в такое положение, что выходной канал вызванного датчика соединяется с выходным каналом ком)лут атара.

Для нормальной работы системы необходима, чтобы давление задатчика 12 соответствовало верхнему значению диапазона преобразователя 5, давление задатчика 13 — верхнему значению диапазона преобразователя 6, а давление з адатчи ка 14 — верхнему э н ачению давления ди апаз он а преобр аэ овател я 7.

Если значение сигнала выз в анно го датчика окажется меньщим, чем давление задатчика 1?, на выходе элемента сравнения 9 будет сформирован сигнал в дискретной форме, равный 1, который повторится реле 15, закроет клапан 19, откроет клапан 20 и с помощью пневмоэлектрического релел28 в электричес кой дис кретной форме попадет в соответствующий управляющий канал электрического коммутатора 27, При открытом клапане 20 пропорциональный пневматический сигнал вызванного датчика попадет на вход пневмоэлектрического нормирующего преобразоьателя 5, Реле 28 включит коммутатор 27 в такое положение, что на его выход попадет пропорциональный электрический сигнал от преобразователя 5.

Значение этого сигнала будет отражено на индикаторе (цифровом вольтметре) 32, к которому коммутатор 27 од742878

Формула изобретения новременно подключает такое входное сопротивление, чтобы значение чисел на цифровом вольтметре соответствовало значению количества сырья в единицах веса, объема или уровня.

Если значение сигнала вызванного датчика окажется большим, чем давление эадатчика 12, то на выходе элемента сравнения сигнал будет равен 0, клапан 20 закроется, а клапан 19 откроется. Входной кан ал пре- О образователя 5 будет соединен с атмосферой, При значении сигнала на выходе реле 15, равного 0, клапан 21 откроется, а клапан 22 закроется. Пропорциональный сигнал вызванного датчика попадет на вход преобразователя б и в результате действия пневмоэлектрического реле 29 электрический коммутатор 27 подключит на вход показывающего прибора выходной сигнал от преобразователя -6, 20

Если з н ачение сигнала вызванного датчика окажетс я большим, чем давление задатчика 13, на выходе злемен— та сравнения 10 сигнал будет равен 1, Этот сигнал повторится реле

16 и, пройдя элемент ИЛИ 33, закроет клапан 21 и откроет клапан 22, в результате чего входной канал преобразователя б будет соединен с атмосферой, Сигнал 1 с реле 16 повторится реле 17, в соответствии с чем клапан 23 закроется, а клапан 24 откроется, Сигнал вызванного датчика попадет на вход преобразователя 7, а в результате действия пневмоэлектри- 35 ческого реле 30 выходной электрический сигнал преобразователя 7 через коммутатор попадет на вход индикатора 32, Если значение сигнала вызванного 4() датчика окажется большим, чем давление задатчика 14, на выходе элемента сравнения ll сигнал примет значение 0, в результате чего иэчезнет сигнал 1 на выходе реле 17, клапан 24 закроется, клапан 23 откроется, а реле 30 станет в такое положение, что выход преобразователя 7 уже не будет соединен с входом индикатора 32. Одновременно сигнал на выходе реле ДА 18 примет значение 0, в связи с чем клапан 25 откроется, а клапан 26 закроется. Реле 31 включит коммутатор 27 в такое положение, что выходной канал преобразователя 8 соединится с входом показывающего прибора 32, а все остальные выходы преобразователей 5, б и 7 от входа индикатора 32 будут отключены.

Как видно из принципа действия 60 системы для каждого вызываемого сигнала выбирается свой пневмообразователь с минимально возможным диапаз оном. Повышение точности достигает=я за счет того, что в цепи измере- 65 ния "пневматический датчик — пневмоэлектрический преобразователь — индикатор пневмоэлектрический преобраз ов атель, как правило, имеет н аиболее высокую погрешность, в связи с чем выбор его для каждого конкретного измерения приводит к значительному повышению точности всей цепи измерения, Система, изображенная на фиг. 2, предназначена для контроля параметров представленных в виде дифференц: рованных пневматических сигналов.

Например, при централизованном контроле расхода промышленных потоков, пневматический сигнал, несущий информацию о расходе является дифференцированным (сдвоенным), так как давление измеряется как до дроссельной шайбы, так и после нее. На фиг, 2 изображена система контроля гидростатического давления в складских емкостях, находящихся под давлением инертного газа в целях уменьшения опасности взрыва. Для того, чтобы получить давление гидростатического столба, необходимо из значения давления в нижней точки емкости вычесть давление газовой фазы этой емкости, Для этого в систему введен пневмокоммутатор 34, который подключает к минусовой клемме одного иэ дифференциальных пневмоэлектрических преобразователей (н апример,. дифманометров с токовым выходом) 39, 40, 41 или 42 пневматический сигнал, ра.вный давлению газовой фазы вызванной емкости, При этом давление задатчиков 12, 13 и 14 сравнивается с помощью пятимембранных элементов сравнения 36, 37 и 38 с разностью давлений, измеряемых в нижней точке емкости 1 и в газовой фазе этой емкости, Клапаны 19, 22, 23 и 26 служат для отключения на нуль тех преобразователей, которые не участвуют в измерении, С помощью предложенной системы повысить точность канала измерения в

1,5 в 2 р-.çà по сравнению с известной системой. Такое повышение точности достигается эа счет небольших затрат, со"zавляющих не более 2-3 Ъ от стоимости системы„ибо стоимость слагается в основ".оМ иэ стоимости датчиков, их монтажа, прокладки линий связи и т,д.

1. Система централизованного контроля параметров, представленных пневматическим сигналами, содержащая пневматический коммутатор, к коммутационным входам которого подключены пневматические датчики, блок управ—

742878 леиия, подключенный к управляющему входу пневматического коммутатора, пневмоэлектрические преобразователи и индикатор, о т л и ч а ю m а я с я тем, что, с целью повышения точности системы, в ней установлены блок выбора диапазона, пневмоэлектрические реле и электрический коммутатор„ выход которого соединен с входом индикатора, коммутационные входы — c выходами пневмоэлектрических преобразователей, входы которых соединены с соответствующими коммутационными выходами блока выбора диапазона, а командные входы электрического коммута-. тора соединены с выходами пневмоэлектрических реле, входы которых подклю15 чейы к соответствующим командным выхсдам блока выбора диапазона, входы ко срого соединены с выходом пневматического коммутатора, 2 Система по п, 1, о т л и ч а ю- 2G щ а я с я тем, что блок выбора диапазона содержит реле, элементы сравнения, эадатчики диапазонов, нормально открытые и нормально закрытые клапаны, причем камеры элементов сравне- 25 ния соединены с выхоцами задатчиков диапазонов л входами блока, выходы элементов сравнения через реле по схеме ДА, соединены с командными выходами блока и с управляющими камерами нормально-закрытых и нормальна открытых клапанов, выходы которых подключены к соответствующим коммутационным выходам блока

3. Система по пп.1 и 2,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что в ней установлен второй пневматический коммутатор, коммутационные входы которого соединены с каналами минимальных пневматических сигналов дифференциальных датчиков, а выход — с другими камерами элементов сравнения и через дополнительные нормально закрытые клапаны и коммутационные выходы блока выбора диапазона — с минусовыми клеммами пневмоэлектрических преобразоваталей, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

568949, G 06 F 15/46, 1975, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 509790, G 01 G 9/00, 1974. (прототип), 742878

Составытель В. Жуков

Т ехред И . Ни нц

Корректо М. Шароши

Редактор Е. Гончар

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3462/41 Тираж 956

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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