CS198385B1 - Rídíci procesor pro automatizaci, zejména technologických pochodů - Google Patents

Description

(54)

Rídíci procesor pro automatizaci, zejména technologických pochodů

Vynález řeši řidiči procesor pro automatizaci, zejména technologických pochodů, obsahující vstupní blok, dotazový blok, programovací blok, krokovaď blok, operační blok, vyhledávací blok, určující blok, výstupní programovací blok, podprogramovaci blok a výstupní blok. Vynález je určen pro všechny binární automatiky pro ovládání technologických celků, kde je potřebné kontrolovat v průběhu postupu technologických operaci větší množství vstupních podmínek.

Skladba takovýchto známých zařízení používaných v současné době, která využívají klasických prvků reléové techniky, respektive jazýčková relé, klade svým členěním a skladbou logických prvků zvýšené požadavky na odborné znalosti konstruktérů a techniků údržby, zejména u rozsáhlejších automatik. U těchto zařízeni je sestavení vlastního programu automatiky prováděno obtížnějším způsobem a každá změna v programu vyžaduje nutně dalěí změny v automatice. Rovněž zvyšováním počtu vstupních podmínek se neúměrně zvětšuje rozsah zařízeni. U známých zařízeni je dále obtížněji vyřešitelná možnost přechodu z ručního na automatické řízeni ovládaného zařízení.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje řídící procesor pro automatizaci podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že první výstup vstupního bloku je spojen s prvním vstupem dotazového bloku, druhý výstup vstupního bloku je spojen se třetím vstupem

198 38S podprogramovaciho bloku, třetí výstup vstupního bloku je spojen s druhým vstupem krokovaclho bloku, čtvrtý výstup vstupního bloku je spojen s prvním vstupem operačního bloku, pátý výetup vstupního bloku je spojen s prvním vstupem vyhledávacího bloku, Šestý výstup vstupního bloku je spojen s prvním vstupem určujícího bloku. První výetup dotazového bloku je spojen s prvním vstupem krokovaclho bloku, druhý výstup dotazového bloku je spojen s prvním vstupem výstupního bloku. Dále výstup programovacího bloku je epojen se třetím vstupem dotazového bloku, první výetup krokovaclho bloku je spojen se čtvrtým vstupem opeřečního bloku, druhý výstup krokovaclho bloku je spojen ss třetím vstupem vyhledávacího bloku, třetí výstup krokovaclho bloku je epojen ae třetím vetupem určujícího bloku, čtvrtý výetup krokovaclho bloku je epojen se vstupem programovacího bloku, pátý výetup krokovaclho bloku je spojen ae třetím vstupem výstupního bloku, šestý výstup krokovaclho bloku je epojen ee vstupem výstupního programovacího bloku. První výetup operačního bloku je epojen ee druhým vstupem výstupního bloku, druhý výetup operačního bloku je spojen se druhým vstupem podprogramová cl ho bloku, třetí výetup operačního bloku je epojen ee třetím vstupem krokovaclho bloku, čtvrtý výstup operačního bloku Je spojen se druhým vetupem určujícího bloku, pátý výstup operačního bloku je spojen ss druhým vstupem vyhledávacího bloku- První výstup vyhledávacího bloku je spojen se třetím vstupem operačního bloku a druhý výetup vyhledávacího bloku je spojen ee čtvrtým vstupem krokovaclho bloku, první výstup určujícího bloku je spojen se druhým vstupem operačního bloku, druhý výstup určujícího bloku je epojen s pátým vstupem krokovaclho bloku, třetí výetup určujícího bloku je spojen es šestým vstupem výstupního bloku. První výetup programovacího bloku je epojen se čtvrtým vstupem výstupního bloku, druhý výstup programovacího bloku je epojen 8 prvním vetupem podprogramovaclho bloku, první výstup podprogramovaciho bloku je epojen se druhým vetupem dotazového bloku, druhý výetup podprogramovaciho bloku je spojen s pátým vetupem výstupního bloku.

Řidiči procesor podle vynálezu umožňuje podstatné změnšit rozsah automatiky, a to zejména proto, že umožňuje sloučeni funkce vlastního programu pro dotazovou signalizaci. Současně však uspořádáni podle vynálezu zajišťuje jednoduchý způeob řešeni progremovptelnosti zařízeni. Uspořádáni podle vynálezu umožňuje rovněž řešeni automatiky současně jako trenažéru pro obsluhu technologického zařízeni, kdy při zablokované povelové účinnosti procesoru je funkce automatiky v činnosti v plném rozsahu. Řidiči procesor dále umožňuje činnost vyhledávacího programu v celém rozsahu najlžděclho procesu, kdy právě činnosti vyhledávacího bloku je jednoduchým způsobem umožněno přepínáni automatiky z ručního ovládáni na automatický provoz. Skladba řešeni automatiky rovněž umožňuje volbu cílových stavů zařízeni, kdy je současně umožněn větší kontakt automatiky s obsluhou během řízeni technologického procesu.

Ne přiloženém výkrese je v příkladném provedeni schematicky znéhorněno blokové uspořádáni řídicího procesoru. Směry předávaných Informaci v přenosových cestách mezi jednotlivými bloky jeou ne obrázku vyznačeny šipkami.

Řidiči procesor pro automatizaci obsahuje vstupní blok ]., který umožňuje převod vstupních signálů na úroveň 48 V es, popřípadě napájeni vstupních kontaktů. Podle cherek136 385 teru vstupních informací se skládá z převodních oddělovacích jednotek, měřicích a napájecích jednotek? Dále obsahuje dotazový blok 2, který je složen z inhibičnich a logických jednotek, diodových jednotek, signalizačních a simulačních jednotek a jističích napájecích jednotek. Programovací blok 3 a výstupní programovací blok 8 je sestaven z diodových jednotek. Krokovaci blok 4 je sestaven z jednotek jistících, diodových, signalizačních a simulačních a logických inhibičnich. Operační blok 5, vyhledávací blok 6, určující blok 7 a podprogramovací blok 9 jsou tvořeny jednotkami jistícími, zesilovacími, logickými inhibičnimi, signalizačními a ovládacími. Výstupní blok 10 umožňuje koncentraci a příslušnou úpravu výstupních signálů. Podle požadavku na návazné řídicí automaty a akční členy je výstupní blok 10 složen z převodních, zesilovacích a jističích jednotek. Jednotlivé výstupy jsou podle požadavku na další zpracováni signálu opatřeny odporovými jednotkami pro zabezpečeni výstupních signálů vůči zkratům a speciálními odporovými jednotkami pro návaznost na signalizaci do ovládací dozorny a centrální zkoušení žárovek. První výstup 11 vstupního bloku 1 je spojen s prvním vstupem 201 dotazového bloku 2, druhý výstup 12 vstupního bloku .1 je epojen ee třetím vstupem 903 podprogramovacího bloku 9, třetí výstup vstupního bloku 1 Je epojen a druhým vstupem 402 krokovaciho bloku 4, čtvrtý výstup vstupního bloku _1 je epojen e prvním vstupem 501 operačního bloku 5, pátý výstup 15 vstupního bloku 1 je epojen a prvním vstupem 601 vyhledávacího bloku 6, šestý výstup 16 vstupního bloku .1 je spojen s prvním vstupem 701 určujícího bloku 7. Dále první výstup dotazového bloku 2 je spojen s prvním vstupem 401 krokovaciho bloku 4, druhý výstup 22 dotazového bloku 2 js spojen s prvním vstupem 1001 výstupního bloku 10. Dále výstup 31 programovacího bloku 3 Ja spojen se třetím vstupem 203 dotazového bloku 2, první výstup krokovaciho bloku 4 je spojen ae čtvrtým vstupem 504 operačního bloku 5, druhý výstup krokovaciho bloku 4 je epojen ee třetím vstupem 603 vyhledávacího bloku 6, třetí výstup krokovaciho bloku 4 je spojen se třetím vstupem 703 určujícího bloku 7, čtvrtý výstup krokovaciho bloku 4 js spojen se vstupem 301 programovacího bloku 3, pátý výstup 45 .krokovaciho bloku 5 je epojen ae třetím vstupem 1003 výstupního bloku 10. šestý výstup 46 krokovaciho bloku 4 je epojen ae vstupem 801 výstupního programovacího bloku 8. Dále první výstup 51 operačního bloku 5 je spojen ae druhým vstupem 1002 výstupního bloku 10, druhý výstup 52 operačního bloku 5 je spojen ae druhým vstupem 902 podprogramového bloku 9, třetí výstup 53 operačního bloku 5 ja spojen ee třetím vstupem 403 krokovaciho bloku 4, čtvrtý výstup 54 operačního bloku 5 je epojen ee druhým vstupem 702 určujícího bloku 7, pátý výstup 55 operačního bloku 5 je spojen se druhým vstupem 602 vyhledávacího bloku 6. Dála první výstup 61 vyhledávacího bloku 6 ja epojen ae třetím vetupem 503 operačního bloku 5 a druhý výatup 62 vyhledávacího bloku 6 je spojen ae čtvrtým vstupem 404 krokovaciho bloku 4, první výatup 71 určujícího bloku 7 Je epojen ee druhým vstupem 502 operačního bloku 5, druhý výatup 72 určujícího bloku 7 je epojen s pátým vstupem 405 krokovaciho bloku 4, třetí výatup 73 určujícího bloku 7 je spojen se ěeetým vetupem 1006 výstupního bloku 10. Dále první výstup 81 programovacího bloku 8 ja spojen aa čtvrtým vstupem 1004 výstupního bloku 10, druhý' výstup 82 programovacího bloku 8 je spojen s prvním vetupem

198 38S

901 podprogramovaclho bloku 9, první výstup 91 podprogramovaclho bloku 9 je spojen aa druhým vstupem 202 dotazového bloku 2, druhý výstup 92 podprogramovaclho bloku 9 Je spojen e pétým vstupem 100S výstupního bloku 10.

Veškeré vstupní Informace jeou přiváděny vstupy Sa. Sb až Sn do vstupního bloku 1.

Mezi přiváděnými vstupními Informacemi jeou zahrnuty i signály z nezakreslená ovládací dozorny. Každá z dále popsaných přenosových cest je schopna přenášet soubor Signálů a informaci. Ze vstupního bloku JL jsou vyvedeny výstupy 11. 12, 13, 14, 15, 16 přičemž výstupy 13, 14, 16 přenášej! i signály z ovládací dozorny. Na přenosovou cestu od prvního výstupu.

je evým prvním vstupem 201 napojen dotazový blok 2. Tento dozaťový blok 2 obsahuje pro každou vstupní Informaci logický obvod typu inhibice, přičemž vstupní Informace přicházejí vždy do zábrenového vstupu, a to prvního vstupu 201 e druhého vstupu 202 dotazového bloku 2. Dotazový třetí vstup 203 je napojen na výstup 31 programovacího bloku 3, přičemž dotazový třetí vstup 203 je přímým vstupem dotazového bloku 2. Výstupní signály z jednotlivých obvodů typu inhibice jsou v dotazovém bloku 2 logicky zpracovány a dále vyvedeny jakožto jeden signál prvním výstupem 21 na první vstup 401 krokoyaclho bloku 4. Kromš toho samostatný výstup z každého obvodu typu Inhibice je vyveden druhým výstupem 22 na první vstup 1001 výstupního bloku 10, odkud je možno signály převést na algnálku příslušná Informace v ovládači dozorně. Programovací blok 3 obsahuje diodovou programovací sil, kterou jsou všechny signály na výstupu 31 naprogramovány pro jednotlivé kroky krokovaclho bloku 4. Signály z krokovaclch jednotek krokovaclho bloku 4 jaou čtvrtým výstupem 44 převedeny na první vstup 301 programovacího bloku 3. Krokovaci blok 4 je vytvořen souborem krokovaclch jednotek pro jednotlivá bloky. Charakter krokovaci sekvence vytvořená v tomto bloku je typu nesouvislého obrazu, to je v celám průběhu sekvence je vždy v činnosti pouze jeden krok. Signály ze všech jednotlivých kroků jsou vyvedeny výstupy 41, 42, 43. 44, 45 k následnému logickému zpracováni v návazných blocích. Signál přivedený na první vatup 401 uvolňuje delěi postup sekvence, druhým vstupem 402 Jeou přiváděny aignály ze třetího výstupu 13 vstupního bloku JL, odvozená z tlačítek jednotlivých krokl v ovládací dozorně. Třetím vstupem 403 je přiváděn uvolňovací signál pro sekvenci, čtvrtým vstupem 404 je přiváděn signál pro výchoz! krok, ze kterého začíná krokovaci sekvence najíždět, signálem přivedeným pátým vstupem 405 je blokován následný krok za posledním krokem předvoleného úaeku. šestým výstupem 46 jsou rovněž vyvedeny jednotlivá kroky krokovaclho bloku 4, výstupní signály jsou však již podmíněny přítomnosti signálu povelová účinnosti, přivedeným třetím vstupem 403. Operační blok 5 obsahuje ústřední řldlcl logiku celá automatiky, umožňuje nastartováni a odstaveni automatiky, obsahuje logiku pro vyhodnoceni povelová účinnosti, logiku pro možnost zastaveni programu a pro přechod z ručního na aafeaaottald ovládáni. Prvním vstupem 501 jsou do operačního bloku 5 přivedeny ze čtvrtého výstupu 14 vstupního bloku 1. signály z tlačítek v ovládací dozorně, druhým vstupem 502 je přiveden z prvního výstupu 71 určujícího bloku 7 signál pro aktivaci stop programu, třetím vstupem 503 je přiveden z prvního výstupu 61 vyhledávacího bloku 6 signál pro trvalá blokováni povelová účinnosti, čtvrtým vstupem 504 jeou přiváděny signály ze všech krokovaclch jedno5

138 385 tek krokovacího bloku 4 a to prostřednictvím prvního výstupu 41. Prvním výstupem 51 operačního bloku 5 jsou prostřednictvím druhého vstupu 1002 výstupního bloku 10 vyvedeny signály na signalizační prvky v ovládací dozorně. Signálem z druhého výstupu 52 přivedeným na druhý vstup 902 podprogramového bloku 9 ja blokována činnost tohoto podprogramového bloku 9. Třetím výstupem 53 operačního bloku 5 ja vyveden uvolňovací signál na třetí vetup 403 krokovacího bloku 4. Signálem ze čtvrtého výstupu 54 operačního bloku 5, přivedeným na druhý vatup 702 určujícího bloku 7 ja uvolněna činnost tohoto určujícího bloku 7. Signálem na pátém výstupu 55 operačního bloku 5 a přivedeným na druhý vatup 602 vyhledávacího bloku 6 je tento vyhledávači blok 6 uvolňován. Vyhledávací blok 6 obsahuje logické soustavy pro jednotlivá úseky krokovacího bloku 4 a logiku pro srovnáváni stavu automatiky se skutečným stavem technologického procesu. Prvním vstupem 601 jsou přiváděny rozhodující vstupní fyzikální podmínky a to prostřednictvím vstupního bloku JL a jeho pátého výstupu 15. Signály přivedené na druhý vatup 602 a signály vyvedená prvním výstupem 61 byly již dřivé popsány. Druhým výstupem 62 je na čtvrtý vstup 404 krokovacího bloku 4 přiveden signál pro neaktivování výchozího kroku a druhým vatupem 603 je přiváděn blokovací signál z druhého výstupu 42 krokovacího bloku 4. Určující blok 7 obsahuje logické soustavy pro předvolitelné úseky krokovacího bloku 4, to je jednotlivé cíle najížděni nebo odstavováni technologického procesu. Navoleni úseků je prováděno tlačítky jednotlivých úseků v ovládací dozorně, odkud jeou signály přes vstupní blok ]L a jeho ěeetý výetup 16 přivedeny na první vstup 701 určujícího bloku 7. Signály přivedené na druhý vetup 702 a vyvedená z prvního výstupu 71 byly již dříve popsány. Na třetí vstup 703 jsou přes třetí výetup 43 přiváděny signály z jednotlivých krokovacích jednotek krokovacího bloku 4. Signálem na třetím vstupu 703 určujícího bloku 7 a přivedeným pátým vstupem 405 do krokovaciho bloku 4 je blokován následující blok po posledním kroku předvoleného úeeku. Třetím výstupem 73 jeou vyvedeny signály na šestý vetup 1006 výstupního bloku 10, odkud jeou signály převedeny na eignálky v ovládací dozorně. Výstupní programovací blok 8 obsahuje diodovou programovací eií, kterou je každý výetup programovacího bloku 8 naprogramován pro jednotlivé kroky krokovacího bloku 4, z něhož jeou signály převedeny čtvrtým výstupem 46 na vstup 801 výstupního programovacího bloku 8. Z něho jeou prvním výstupem 81 vyvedeny povely na čtvrtý vetup 1004 výstupního bloku 10 a dále na návazná zařízeni, druhým výa stupem 82 jsou vyvedeny signály na první vatup 901 podprogramovacího bloku 9. Tento podprogramovací blok 9 obsahuje několik závislých podprogramů, které vyhodnocuji a zpracovávají dalěl potřebná vstupní podmínky pro automatiku. Tyto vstupní podmínky jsou vyvedeny prvním výatupem 91 a převedeny na druhý vetup 202 dozatového bloku 2. Druhým výstupem 92 jeou na pátý vetup 1005 přivedeny 9ignály pro řízenou čáet technologického zařízení. Z druhého výstupu 82 výstupního programovacího bloku 8 Jsou na první vstup 901 podprogramovacího bloku 9 přivedeny signály pro start jednotlivých podprogramů v tomto podprogramovacím bloku 9 obsažených. Signály pro blokováni jejich činnosti jsou přivedeny druhým vstupem

902 již dříve popsanou přenosovou cestou. Vstupní podmínky jsou přivedeny třetím vstupem

903 z druhého výstupu 12 vstupního bloku í. Výstupní blok 10 obsahuje obvody pro zkoušeni signalizačních prvků a oddělovací obvody pro všechny řidiči výstupy. Signály, která jsou dále převáděny na signalizační prvky v ovládači dozorně jsou do výstupního bloku 10 při6

198 389 vedeny vetupy lOOl. 1002, 1003, 1006, signály pro nAvazná zařízeni vstupy 1004. 1005. Řidiči signály Jsou z výstupního bloku 10 vyvedeny výstupy Va. Vb. až Vn.

Nastartováním automatiky z operační dozorny je uveden do činnosti operační blok 6 Ten dříve popsanými přenosovými cestami uvolní činnost vyhledávacího bloku 6, určujícího bloku 7 a krokovaciho bloku 4. Po neaktivováni výchozího kroku krokovaclho bloku 4 se přímé činnost vyhledáváni zablokuje. Současně je automaticky vyhodnocen stop program, postup najíždění je zastaven a blokováni povelová účinnosti, automatika je připravena k provozu jako rádce, to Je bez vydáváni povelů. Po ručním odkvitovánl etop programu může automatika začít sladování technologického procesu a po ručním odblokováni povelové účinnosti začíná vydávat aktivní výstupní signály. Každé jednotka krokovaciho bloku 4 vysílá dotaz na naprogramované vstupní podmínky, po jejich splnění postoupí automatiky vždy o jeden krok a vysílá opět nové dotazy. Výběr podmínek pro každý krok je proveden programovacím blokem 3 a dotazovým blokem 2. Oo krokovaciho bloku 4 přichází prvním vstupem 401 vždy jenom jedna podmínka splněni kroku, nebo? druhý výstup 21 dotazového bloku 2 je napo jen na všechny výstupy jednotlivých obvodů v dotazovém bloku 2. Zmíněná podmínka přivedené na první vstup 401 krokovaciho bloku 4 je přivedena na vstupy věech krokovaclch jednotek. Podmínky kroků je déle možno nasimulovat tlačítkem daného kroku β podmiňovaclm tlačítkem simulace v ovládací dozorně. Kroky a úseky řízeného procesu jsou signalizovány v ovládací dozorně, rovněž tak věechny vstupní podmínky automatiky. Tyto vstupní podmínky jsou signalizovány na tmu, to znamená, že při dotazu sviti jenom nesplěné podmínka. V případě nesouladu stavu technologie ae stavem automatiky, který mohl nastat například nevhodnou simulací nebo při ručním ovládáni, je vždy automaticky zablokována povelové účinnost zařízeni. Srovnáváni naprogramované činnosti ae skutečným stavem technologie provádí průběžně vyhledávací blok 6 na základě rozhodujících vstupních kritérii.

Možnost využití řídicího procesoru podle vynálezu je u věech rozsáhlejších binárních automatik, kde je v důsledku většího množství podmínek nutná možnost ručního zásahu do technologie a kde můaí být zajištěna bezpečná činnost automatiky v celém rozsahu řízeni technologického procesu.

Řídicí procesor byl odzkouěen v modelovém a v prototypovém provedeni a zkouěky potvrdily možnost významného uplatněni, zejména pro řízeni turboaouatrojí vyšších výkonů.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Řídicí procesor pro automatizaci, zejména technologických pochodů, obsahující vstupní blok, dotazový blok, programovací blok, krokovacl blok, operační blok, vyhledávací blok, určující blok, výstupní programovací blok, podprogramovacl blok a výstupní blok, vyznačený tlm, že první výetup (11) vstupního bloku (1) je spojen a prvním vstupem (201) dotazového bloku (2), druhý výetup (12) vetupnlho bloku (1) je epojen ee třetím vstupem (903) podprogrolovacího bloku (9), třetí výstup (13) vetupnlho bloku (1) je apojen a druhým

   198 38S vstupem (402) krokovaciho bloku (4), čtvrtý výstup (14) vstupního bloku (1) je epojen a prvním vstupem (601) vyhledávacího bloku (6), šestý výstup (16) vstupního bloku (1) je spojen s prvním vstupem (701) určujícího bloku (7), dále první výetup (21) dotazového bloku (2) je spojen e prvním vstupem (401) krokovaciho bloku (4), druhý výetup (22) dotazového bloku (2) je epojen a prvním vstupem (1001) výstupního bloku (10), dále výetup (31) programovacího bloku (3) je spojen se třetím vstupem (203) dotazového bloku (2), první výetup (41) krokovaciho bloku (4) je spojen ee čtvrtým vstupem (504) operačního bloku (5), druhý výetup (42) krokovaciho bloku (4) je spojen ee třetím vstupem (603) vyhledávacího bloku (6), třetí výetup (43) krokovaciho bloku (4) je epojen ae třetím vstupem (703) určujícího bloku (7), čtvrtý výstup (44) krokovaciho bloku (4) je epojen ee vstupem (301) programovacího bloku (3), pátý výetup (45) krokovaciho bloku (5) je spojen se třetím vstupem (1003) výstupního bloku (10), šestý výetup (46) krokovaciho bloku (4) je spojen ae vetupem (801) výstupního programovacího bloku (8), dále první výetup (51) operačního bloku (5) je epojen se druhým vstupem (1002) výstupního bloku (10), druhý výstup (52) operačního bloku (5) Je epojen se druhým vetupem (902) podprogramovacího bloku (9), třetí výetup (53) operačního bloku (5) je spojen ee třetím vetupem (403) krokovaciho bloku (4), čtvrtý výetup (54) operačního bloku (5) je epojen ee druhým vetupem (702) určujícího bloku (7), pátý výetup (55) operačního bloku (5) je epojen ee druhým vetupem (602) vyhledávacího bloku (6), dále první výetup (61) vyhledávacího bloku (6) je epojen se třetím vetupem (503) operačního bloku (5) a druhý výetup (62) vyhledávacího bloku (6) je epojen ee čtvrtým vetupem (404) krokovaciho bloku (4), první výetup (71) určujícího bloku (7) je epojen ae druhým vetupem (502) operačního bloku (5), druhý výetup (72) určujícího bloku (7) Je epojen a pátým vetupem (405) krokovaďlho bloku (4), třetí výstup (73) určujícího bloku (7) je epojen ee šestým vetupem (1006) výstupního bloku (10), dále první výetup (81) programovacího bloku (8) je spojen ee čtvrtým vetupem (1004) výstupního bloku (10), druhý výetup (82) programovacího bloku (8) je epojen s prvním vetupem (901) podprogramovacího bloku (9), první výetup (91) podprogramovacího bloku (9) Je epojen ee druhým vetupem (202) dotazového bloku (2), druhý výetup (92) podprogramovacího bloku (9) je epojen e pátým vetupem (1005) výstupního bloku (10).