Устройство для ввода информации от пневматических датчиков в систему управления технологическим процессом

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («>987612

Савв @анемии»

Социалистических

Республик (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 31. 08. 81 (2! ) 3330868/18-24 с присоединением заявки !Й(23) Приоритет

Опубликовано 07.0).83. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 07. 01. 83 (5! )М. Кл.

6 06 Г 3/00

0 08 С 23/00

Гввударетванвй квинтет

CCCP ве делен нзебретеннй и втнрьпнй (53) УД К621 . 525 (088.8) А. И. Бирман, В. Я. Раутенштейн, А. Г. Самарск й, Н. И. Семавин и ф. P. Фрадкин

17;

Государственный всесоюзный центральный ордена, Трудового Красного Знамени научно-исследовательский,",=. институт комплексной автоматизации (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ ОТ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ

ДАТЧИКОВ В СИСТЕМУ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ

ПРОЦЕССОМ

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам сопряжения множества пневматических датчиков с электронной цифровой вычислительной машиной.

Известные устройства аналогичного назначения, содержащие генератор пневматических пилообразных импульсов, аналоговый пневмоэлектропреобразователь, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, пневматические нуль-органы и блок опроса (1 1

Такие устройства обладают низкой точностью и требуют больших затрат машинного времени.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является подсистема ввода информации от пневматических датчиков в управляющий вы-zo числительный комплекс (УВК ), содержащая генератор пневматических пилообразных импульсов, управляющий вход которого подключен к УВК, задатчика

2 нижнего, промежуточного и верхнего эталонных пневматических сигналов, пневматические нуль-opr@Hv вйходные контакты которых подключены к УВК, первые входы первых трех нуль-органов соединены с выходами соответствующих задатчиков эталонных сигналов первые входы остальных нуль-органов соединены с выходами пневматических датчиков, а вторые входы всех нульорганов соединены с выходом генератора пневматических пилообразных им" пульсов (2 ).

Известные системы имеют низкую надежность, так как выход из строя любого из трех нуль-органов, подключенных к выходам соответствующих задатчиков эталонных пневматических сигналов, прйводит к отказу всей системы.

Цель изобретения - повышение надежности системы.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для ввода

987612 информации от пневматических датчиков в систему управления технологическим процессом, содержащим генератор пневматических пилообразных импульсов, управляющий вход которого подключен к входному каналу устройства с управляющего вычислительного комплекса, задатчика нижнего, промежуточного и верхнего эталонных пневматических сигналов, пневматические нуль-органы, 1О выходы которых подключены к выходным каналам устройства на управляющий вычислительный комплекс, первые входы первых трех нуль-органов соединены с выходами соответствующих задатчиков эталонных пневматических сигналов, первые входы остальных нуль-органов. соединены с выходами соответствующих пневматических датчиков, а их вторые входы соединены с выходом генератора пневматических пилообразных импульсов, установлены четыре двухмембранных клапана, причем смежная с проточной камерой первая уп.— равляющая камера первого клапана 25 соединена с выходом задатчика нижнего эталонного пневматического сигнала, проточная и вторая управляющая камеры соединены с выходом генератора пневматических пилообразных имг.ульсов, а сопло соединено с вторым входом первого нуль-органа, проточная и первая управляющая камеры второго клапана соединены с выходом генератора пневматических пилообразных зз импульсов,. сопло второго клапана соединено с проточной и второй управляющей камерами третьего клапана, сопло которого соединено с вторым входо"! второго нуль-органа а первая

У 4О управляющая камера соединена с второй . управляющей камерой второго клапана и выходом задатчика промежуточного эталонного пневма.гического сигнала, проточная и первая управляющая камеры

45 четвертого клапана подключены к выходу генератора пневматических пилообразных импульсов, вторая управляющая. камера этого клапана соединена с выходом задатчика верхнего эталонного о пневматического сигнала, а сопло соединено с вторым входом третьего нульоргана.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой системы.

Система содержит генератор 1 пневматических пилообразных импульсов управляющий вычислительный комплекс 2, задатчики 3-g нижнего, промежуточного и верхнего эталонных пневматических сигналов соответственно, пневматические нуль-органы

6 - 6„, двухмембранные клапаны 7-10 и пневматические датчики 11 - 11

Управляющий вход 12 генератора

1 соединен с входным каналом выходом УВК 2, à его выходной канал 13 соединен с проточной и второй (дальней от проточной ) управляющей камерами клапана 7, проточными и первыми управляющими камерами клапанов 8 и 1С и вторыми входами нуль-органов 6 1- -6д. Первая управляющая камера клапана 7 соединена с выходом задатчика 3 нижнего эталонного пневматического сигнала и с первым входом нуль-органа 61, а его сопло подключено ко второму входу нуль-органа 6.>. Вторая управляющая камера клапана 8 соединена с выходом задатчика 4 r:ðîìåæóòo÷íoãî. эталонно1

ro пневматического сигнала с первой управляющей камерой клапана 9 и с первым входом нуль-органа 6 >,второй вход которого подключен к соплу клапана 9. Сопло клапана 8 соединено с проточной второй управляющей камерами клапана 9. Вторая управляющая камера клапана l0 соединена с выходом задатчика 5 верхнего эталонного пневматического сигнала и с первым входом нуль-органа 6, второй вход которого подключен к соплу клапана 10. Первые входы нуль-органов б, - 6» подсоединены к выходам пневматических датчиков 111- 11 соответственно, а выходы нуль-органов 6 подключены через выходные каналы устройства к УВК.

Система работает следующим образом.

Выходные сигналы P — P задатчиВ ков 3-5 устанавливаются обычно равными 20, 60 и 100 кПа(0,2-0,6 и

1,0 кгс/см )соответственно..По ко2 манде от YBK генератор 1 выдает пилообразныйый пне BMd TH ческий импульс.

При этом минимальное выходное давление Р генератора 1 несколько. меньше Р1, а максимальное несколько больше Р . Состояние клапанов 7- 10 зависит от значения сигнала P. Клапан 7 закрыт при Р > Р1+д„клапан 8 пр г < Ра г клапан 9 при

Рг > Р +Д и клапан 10 - при Р1<Р2-412 где величины приращений давления, определяемые геометрическими размерами клапанов (для клапанов П?3К 1

Устройство для ввода информации от пневматических датчиков в систему управления технологическим процессом, содержащее генератор пневматических пилообразных импульсов, управляющий вход которого подключен к входному каналу устройства с управляющего вычислительного комплекса, задатчики нижнего, промежу гочного и верхнего эталонных пневматических сигналов, пневматические нульорганы, выходы которых подключены к выходным каналам устройства на уп45

9876

5 системы УСЭППА эти величины порядка 7-11 кПа ). При остальных значениях сигнала Pг клапаны 7; 10 открыты .

При минимальном значении сигнала

P выходные контакты всех нуль-орга- s нов 6 разомкнуты (выходные сигналы датчиков 11 изменяются.в диапазоне

20-100 кПа). По мере достижений сигналом P значений, равных выходным сигналам Р— P задатчиков 3- и

1 3 о пневматических датчиков 11, выходные контакты соответствующих нуль-органов 6 замыкаются. Иоменты замыканий этих кбнтактов используются в УВК для представления сигналов от пнев- 15 матических датчиков 11 в цифровой форме (например, по числу тактовых импульсов за период от момента замыкания контакта нуль-органа б,подключенного к задатчику 3, до момен- 20 та срабатывания каждого из нуль-органов 64- 6п подключенных к соответствующим пневматическим датчикам 11, с коррекцией по результатам срабатывания нуль-органов 6 « 6 }.

По мере достижения сигналом P определенных значений клапаны 7- l0 поочередно закрываются и открываются, ограничивая изменения давлений на вторых входах нуль-органов 6„- 6>. Зо

Благодаря этому перепад давлений на входах этих нуль-органов для всех

-режимов работы системы не превышает соответствующей величины 5, чем обеспечиваются щадящие условия работы нуль-органов б - 6 . Это приводит к увеличению в 5-6 раз срока их службы и к повышению надежности всей системы.

40 формула изобретения l2 6 равляющий вычислительный комплекс, первые входы первых трех нуль-орга нов соединены с выходами соответствующих задатчиков эталонных пневматических сигналов, первые входы остальных нуль-органов соединены с выходами соответствующих пневматических дат1 чиков, а их вторые входы соединены с выходом генератора пневматических пилообразных импульсов, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности, в нем установлены четыре двухмембранных клапана, причем смежная с проточной камерой первая управляющая камера первого клапана соединена с выходом задатчика нижнего эталонного пневматического сигнала, проточная и вторая управляющая камеры соединены с выходом генератора пневматических пилообразных импульсов, а сопло соединено с вторым входом первого нуль-органа, проточная и первая управляющая камеры второго клапана соединены с выходом генератора пневматических пилообразных импульсов, сопло второго клапана соединено с проточной и второй управляющей камерами третьего клапана, сопло которого соединено с вторым входом второго нуль-органа, а первая управляющая камера соединена с второй управляющей камерой второго клапана и выходом задатчика промежуточного эталонного пневматического сигнала, проточная и первая управляющая камеры четвертого клапана подключены к выходу генератора пневматических пилообразных импульсов, вторая управляющая камера этого клапана соединена с выходом задатчика верхнего эталонного пневматического сигнала, а сопло соединено с вторым входом третьего нуль-органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Якобсон В. М. Устройство связи с объектами управляющих вычислительных машин. -CG. Измерения, контроль, автоматизация. вып . 1. И., ЦНИИТЭприборостроения, 1974, с.58.

2. Подсистема ввода пневмосигналов "Астра-01". Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

2.508.003.1979. Воронежский филиал

СКБА (прототип).

Я87612

Составитель О. Гудкова

Редактор E. Кинив Техред Ж,Кастелевич Корректор " ° КоРоль

Заказ 10303/36 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

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