Многоканальное устройство для управления объектом

 

Оп ИСAHИE ()9!1465

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнн

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву К 822149 (22) Заявлено 06.08.79 (21) 2806698/18 — 24 с присоединением заявки,%— (28) Приоритет (5l)M. Кл.

G05 В 1%2

Гееудерстеенный немнтет

СССР

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень Ла9

Дата опубликования описания 07.03.82 (53) Уд (621.503..55 (088.8) аа делам нзабретеннй и открытей (72) Авторы изобретения

В. А. Воробьев, Ю. Г. Гендель и В. И. Нехаев

Г

1 . (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОМ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для управления импульсными энергетическими установками с последовательным циклом срабатывания их исполнительных органов.

По основному авт.св. Р 822149 известно многоканальное устройство для управления объектом, содержащее последовательно соединенные блок сигнализации, первый элемент

ИЛИ, второй элемент ИЛИ, первый трипер и последовательно соединенные второй триггер и первый элемент И. Второй вход первого элемента подключен ко второму входу. второго элемента ИЛИ и ко второму выходу блока сигнализации. Выход первого элемента И подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ, выход которого сое.динен со входом блока защиты., В каждом канале устройство содержит первый блок контроля, первый вход которого соединен с выходом первого датчика срабатывания исполнительного органа, а первый выход — одним иэ входов первого элемента

ИЛИ. Второй выход первого блока контроля

2 соединен с .соответствующим данному каналу входу блока сигнализации. Устройство содержит в каждом канале управления последовательно соединенные второй элемент И, формирователь импульсов и исполнительный

$ орган Первыи вход smporo элемента И каждого канала управления соединен с выходом первого триггера, а выход — со вторым входом первого блока контроля дацпого канала управления. Второй вход второго wetO мента И первого канала управления подключен ко входу запуска устройства, а выход— . ко входу второго триггера. Устройства также содержит в каждом канале последова1$ тельно соединенные второй датчик срабаты-вания иатолнительного органа и второй блок контроля, второй вход которого подключен к третьему выходу первого блока контроля данного канала управления, первый

20 и второй выходы — ко второму и третьему входам второго элемента И последующего канала управления, а третий выход — к соответствующему входу первого элемента

ИЛИ.

11465 4

3 9

Второй блок контроля каждого канала управления содержит последовательно соединенные третий элемент И, третий триггер и четвертый элемент И, выход которого подключен к первому выходу блока, а второй вход через элемент задержки — ко второму выходу блока, к первому входу третьего элемента И и к выходу четвертого триггера, вход которого соединен со вторым входом блока. Второй вход третьего элемента И подключен к первому входу блока, а выход — к третьему выходу блока.

В этом устройстве учтено конечное время восстановления электрической прочности коммутирующих устройств, которые используются в качестве исполнительных органов. Сигнал на срабатывание исполнительного органа следующего канала выдается по окончании временного интервала, который несколько . превышает нормальное время восстановления электрической прочности исполнительного органа предшествующего канала (1) .

Однако возможны случаи, когда за установленный временной интервал электрическая прочность исполнительного органа не восстанавливается (например, при нарушении нормальной работы дугогасительных устройств), а сигнал на срабатывание исполнительного органа следующего канала уже выдан. При

% этом его срабатывание может вызвать обратное срабатывание исполнительного органа предыдущего канала, что приведет к аварийной ситуации. Отсутствие в указанном устройстве контроля за восстанавливающейся электрической прочностью межконтактного промежутка исполнительного органа снижает надежность его функционирования.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в каждый канал устройства введен датчик состояния межконтактного промежутка исполнительного органа, который вырабатывает сигнал в момент, когда восстанавливающаяся электрическая прочность промежутка достигает заданного уровня. Датчик состояния имеет вход и выход и содержит устройство для измерения восстанавливающейся электрической прочности и компаратор. На вход датчика подается команда на начало измерения, а на выходе вырабатывается сигнал достижения электрической прочностью промежутка заданного уровня, вход датчика состояния подключен ко второму выходу, а выход — ко вновь введенному третьему входу второго блока контроля.

Прн этом второй блок контроля содержит последовательно соединенные третий элемент И, третий элемент ИЛИ, третий триггер и четвертый элемент И, выход которого подключен к первому выходу блока. Первый вход третьего элемента И соединен с первым входом блока, а второй вход — с выходом четвертого триггера, вторым выходом блока и через элемент задержки с первым входом пятого элемента И. Выход пятого элемента И подключен ко второму входу третьего элемента ИЛИ, а второй вход — к. первому (инверсному) выходу пятого триггера. Второй (прямой) выход пятого триггера соединен со вторым входом четвертого элемента И, а вход — с третьим входом блока. Вход четвертого триггера н выход третьего элемента ИЛИ подключены ко второму входу и третьему выходу блока соответственно.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — 4— принципиальные схемы соответственно блока сигнализации, первого и второго блока контроля; на фиг. 5 — блок-схема датчика состояния межконтактного промежутка исполнительного органа.

Многоканальное устройство для управления объектом 1 (например импульсной энергоустановкой) содержит. вход 2 запуска, блок 3 сигнализации, первый элемент 4

ИЛИ, .выход которого соединен со входом блока 5 защиты и через второй элемент 6

ИЛИ с единичным входом первого триггера .

7, второй триггер 8, прямой выход которого соединен со входом первого элемен та 9 И. В каждом канале устройство содержит первый 10 и второй 11 блоки контро35 ля, формирователь 12 импульсов со вторым элементом И 13 на входе, подключенный своим выходом к исполнительному органу

14, и первый 15 и второй 16 датчики срабатывания исполнительного органа, датчики

17 состояния.

Блок 3 сигнализации содержит триггеры

18 по количеству каналов управления, единичный вход каждого из которых соединен

1 с соответствующим входом 19 блока, а прямой выход через суммирующий усилитель

20 и пороговый элемент 21 подключен к первому выходу 22 блока, а также элемент

ИЛИ 23, через который каждьй вход 19 блока соединен с его вторым выходом 24.

Первый блок 10 контроля содержит эле. мент 25 временной задержки, триггер 26 с элементом ИЛИ 27 на нулевом входе и три элемента И 28 — 30, выходы которых подключены соответственно к выходам 31—

H 33 блока. Один из входов -элементов 28 и 29 соединен с первым входом 34 блока.

Единичный вход триггера 26 подключен ко. второму входу 35 блока и через элемент

911465

t0

5

25 временной задержки ко входу элемента

И 30. Вторые входы элементов 28, И 30 подключены к прямому выходу триггера 26, а их выходы — ко входам элементов ИЛИ

27. Второй вход элемента И 29 соединен с инверсным выходом триггера 26.

Второй блок 11 контроля содержит последовательно соединенные третий элемент И 36, третий элемент ИЛИ 37, третий триггер 38 н четвертый элемент И 39, выход которого подключен к первому 40 выходу .блока. Первый вход элемента И 36 соединен с первым

41 входом блока, а второй вход — с выходом четвертого триггера 42, sTopbw 43 выходом блока и через элемент 44 задержки с первым входом пятого элемента И 45.

Выход элемента.И 45 подключен ко второму входу элемента ИЛИ 37, а второй вход — к первому (инверсному) выходу пятого триггера 46. Второй (прямой) выход триггера 46 соединен со вторым входом элемента И 39, а вход — с третьим входом

47 блока. Вход триггера 42 подключен ко второму 48 входу блока, а выход элемента ИЛИ 37 подключен к третьему 49 выходу блока.

Датчик 17 состояния межконтактного промежутка исполнительного органа 40 содержит устройство 50. для измерения восстанавливающейся электрической прочности и компаратор .51. В межконтактном промежутке расположен зонд 52. Выход. устройства 50 подключен ко входу компаратора 52, выход которого подключен к выходу 53 датчика

17 и ко входу выключения устройства 50 (конец измерения). Вход включения устройства 50 (начало измерения} подключен ко входу 54 датчика 17.

В каждом канале управления датчики 15 и 16 подключень1 ко входу 34 блока 10 и ко входу 41 блока 11. Вход 54 датчика

17 подключен к выходу 43, а выход 53— ко входу 47 блока 11. Вход 35 блока 10 в каждом канале управления подключен ко входу формирователя 12 импульсов, выход

31 подключен ко входу 48 блока 11, а выход 32 — к соответствующему входу 19 блока 3 сигнализации. Выходы 40 и 43 блока 11 подключены к прямым входам элемента И 13 следующего канала управления, ш версный вход каждого из которых подключен к прямому выходу триггера 7. Выход

24 блока сигнализации 3. подключен к одному из входов элемента ИЛИ 6 и элемента

И 9, выход которого совместно с выходом

22 блока 3 и выходами 33 и 49 блоков

10 и 11 подключен ко входам элемента И 4, выход которого подключен к другому входу элемента И 6. Единичный вход триггера 8 подключен к выходу элемента И 13 первого канала управления. Другой вход элемента

И 13 первого канала подключен ко входу

2 запуска устройства.

Устройство работает следующим образом.

До прихода импульса запуска на вход 2 устройства все триггеры находятея в нулевом состоянии и элементы И )3 в каждом канале открыты по одному входу. В случае срабатывания исполнительного органа 14 любого канала до прихода импульса запуска устройства сигнал с выхода датчика 15 срабатывания проходит через вход 34 блока

10, открытый по одному входу, элемент

И 29, через выход 32 блока 10 на вход

19 блока 3, через элемент И 23, выход 24, элемент ИЛИ 6 на единичный вход трипера

7, закрывая по инверсному входу элементы

И 13 всех каналов и тем самым блокируя запуск устройства.

В случае несвоевременного срабатывания нескольких исполнительных органов 14 (asaрийная ситуация) сигнал на выходе суммирующего усилителя 20 блока 3 в результате срабатьгвания соответствующих триггеров 18 превысит установленный пороговый уровень элемента 21, выходной сигнал которого через элемент ИЛИ 4 поступит на вход блока 5 защиты.

При поступлении импульса запуска срабатывает формйрователь 12 импульсов и запускает исполнительный орган 14 (в случае взрывного привода коммутирующего устройства выходной импульс формирователя 12 инициирует подрыв детонатора) первого канала. Одновременно триггер 8 и триггер

26 блока 10 переходят в единичное состояние и запускается элемент 25 временной задержки, установленный на время, несколько превышающее время нормального срабатывания контролируемого исполнительного органа. В результате происходит разблокировка выходов 31 и 33 и блокировка выхода

32 блока 10. Элемент И 9 открывается по

45 одному из входов. При нормальном срабатывании исполнительного органа 14 в установленном временном интервале сигнал датчика 15 проходит через элемент И 28, устанавливает триггер 26 в нулевое состояние, 50 а блок 10 — в исходное, и с выхода 31 поступает на вход 48 блока 11. В случае отсутствия в установленном временном интервале сигнала датчика 15 сигнал с элемента 25 временной задержки блока 10 через элемент И .30, выход 33 н элемент ИЛИ 4 поступает на вход блока 5 защиты.

С выхода элемента ИЛИ 4 сигнал через элемент ИЛИ 6 переводит триггер 7 в еди911465 ничное состояние, что приводит к блокировке дальнейшего выполнения программы.

До прихода, сигнала на вход 48 блока 11 элементы И 39 и 45 открыты по одному входу, элемент И 36 закрыл. С приходом сигнала на вход 48 блока 11 триггер 42 переходит в единичное состояние, запускается элемент 44 временной задержки, разрешается прохождение сигнала с датчика 16 срабатывания и сигнала запуска на элемент И 13 10 следующего канала. Одновременно включается датчик 17 состояния. Элемент временной задержки 44 предварительно настроен на время, несколько превышающее время нормального восстановления электрической прочности 1Ю соответствующего исполнительного органа пЬсле его срабатывания. Сигнал с датчика

17 переводит триггер 46 в единичное состояние и, если он пришел в установленном временном интервале, то он проходит через 20 элемент И 39 на запуск следующего канала.

Если в установленном временном интерва-" ле не происходит восстановления электрической прочности межконтактного промежутка исполнительного органа, то сигнал с элемента 44 задержки через элемент И 45, элемент

ИЛИ 37, выход 49 проходит в цепь аварийной защиты. Одновременно этот сигнал нереводит трип ер 38 блока 11 в единичное

4 состояние, блокируя запуск следующего кана30 ла. Если после поступления сигнала запуска на вход 48 блока 11 по каким-либо причинам происходит обратное срабатывание исполнительного органа, то сигнал с датчика

16, пройдя через открытый элемент И 36, также поступает в цепь аварийной защиты, одновременно блокируя запуск следующего канала. С появлением сигнала с цепи аварийной защиты происходит срабатывание триггера 7, в результате чего запуск всех каналов управления блокируется, в управляющая

40 программа прерывается.

Введение в устройство контроля за состоянием электрической прочности исполнительных органов объекта в процессе их,работы повышает надежность функционирования объекта и предохраняет его от аварий.

Формула изобретения

1. Многоканальное устроиство для управления объектом по авт.св, N 822149, о тличающееся тем,что,сцелью повышения надежности устройства, в каждый канал управления введен датчик состояния исполнительного органа, а во второй блок контроля каждого канала — третий вход, причем выход и вход датчика состояния соединены соответственно с третьим входом и вторым выходом второго блока контроля данного канала управления.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что второй блок контроля содержит последовательно соединенные третий элемент И, третий элемент ИЛИ, третий триггер и четвертый элемент И, выход которого подключен к первому выходу блока, первый вход третьего элемента И соединен с первым входом блока, а второй вход— с выходом четвертого триггера, вторым выходом блока и через элемент задержки с первым входом пятого элемента И, выход которого подключен ко второму входу третьего элемента ИЛИ, а второй вход — к первому выходу пятого триггера, соединенного вторым выходом со вторым входом четвертого элемента И, а входом — с третьим входом блока, причем вход четвертого триггера и выход третьего элемента HJIH подключены ко второму входу и третьему выходу блока соответственно.

Источники информации, принять|е во внимание при экспертизе

1. Авторское евидетельство СССР N4 822149, кл. 6 05 В 19/02, 1979.

911465

Фи8 5

Составитель И. Колокольцов

Техред Е.Харитоийик Корректор М. Пожо

Редактор Н. Кешеля

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1124/38 Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по,делам изобретений и открытий

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