CS229263B1

CS229263B1 - Arrangement for thermal protection with suppression of failure influence

Info

Publication number: CS229263B1
Application number: CS686782A
Authority: CS
Inventors: Jozef Ing Valo; Stanislav Ing Stanc; Anton Majer; Milan Ing Krajca
Original assignee: Jozef Ing Valo; Stanislav Ing Stanc; Anton Majer; Milan Ing Krajca
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1982-09-27
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Energetika rieši problém ochrany, ktorej úlohou je sledovanie prevýšenia nastavených teplotných parametrov riadenej sústavy. Tepelná ochrana s potlačením vplyvu porúch pre kontrolu dovolenej teploty v techinologickom procese. B mieste medzi termostatovou krabicou a zosilňovačom je paralelné na termoelektrický článok připojený cez kontakt relé odpor, ktorým zaťažuje obvod termoelektrického článku. V mieste medzi filtrom a komparátorom, je připojený komparátor, referenčný zdroj a pamať pre zjistenie celistvosti obvodu termoelektrického článku. V mieste za komparátorom je připojená pamať pre zaznamenáváme porúch vzniklých pre zaznamenáváme prevýšenia teploty, pričom výstupy z pamati sú připojené na vstup hradla. Činnosť relé, pamati a hradla je riadená riadiacim generátorom. Energetika, chemický priemysel, strojárenstvo, potravinárstvo.Energy addresses the protection problem it has the task is to track cant set temperature parameters of the controlled system. Thermal protection with interference suppression for temperature control in techinological process. B spot between thermostat box and amplifier is parallel on a thermoelectric cell connected via a relay contact a resistor to load the circuit thermoelectric cell. In place between the filter and the comparator is connected comparator, reference source and memory to determine the integrity of the thermoelectric circuit Article. In the place behind the comparator is a memory attached to record faults resulting from canting temperature, while the memory outputs are connected to the gate entrance. Relay operation, memory and the gate is controlled by a control generator. Power engineering, chemical industry, engineering, Food.

Description

(54) Zapojenie pre tepelnú ochranu s potlačením vplyvu porúch(54) Thermal protection wiring with fault suppression

Energetika rieši problém ochrany, ktorej úlohou je sledovanie prevýšenia nastavených teplotných parametrov riadenej sústavy.Power engineering solves the problem of protection, whose task is to monitor exceeding of set temperature parameters of the controlled system.

Tepelná ochrana s potlačením vplyvu porúch pre kontrolu dovolenej teploty v techinologickom procese. B mieste medzi termostatovou krabicou a zosilňovačom je paralelné na termoelektrický článok připojený cez kontakt relé odpor, ktorým zaťažuje obvod termoelektrického článku. V mieste medzi filtrom a komparátorom, je připojený komparátor, referenčný zdroj a pamať pre zjistenie celistvosti obvodu termoelektrického článku. V mieste za komparátorom je připojená pamať pre zaznamenáváme porúch vzniklých pre zaznamenáváme prevýšenia teploty, pričom výstupy z pamati sú připojené na vstup hradla. Činnosť relé, pamati a hradla je riadená riadiacim generátorom.Thermal protection with suppression of disturbances to control the permissible temperature in the technological process. B between the thermostat box and the amplifier, a resistor is connected in parallel to the thermocouple via a relay contact, which loads the thermocouple circuit. At the point between the filter and the comparator, a comparator, a reference source and a memory are connected to determine the integrity of the thermocouple circuit. In the place behind the comparator there is a memory connected for recording faults caused for temperature exceeding, while the outputs from the memory are connected to the gate input. The operation of the relay, memory and gate is controlled by the control generator.

Energetika, chemický priemysel, strojárenstvo, potravinárstvo.Power engineering, chemical industry, engineering, food industry.

Vynález sa týká zapojenia pre tepelná ochranu s potlačením vplyvu porúch, pre kontrolu dovolenej teploty v technologickom procese, ktorým sa rieši sledovanie porúch tepelnej ochrany a ich využitie pře potlačenie nebezpečných porúch tepelnej ochrany.The invention relates to a circuit for thermal protection with suppressing the effects of faults, for controlling the permissible temperature in a technological process, which solves the monitoring of thermal protection faults and their use in suppressing dangerous thermal protection faults.

Pri riadení technologických procesov sa používajú tepelné ochrany, ktorých úlohou je sledovanie prevýšenia nastavených teplotných parametrov riadenej sústavy. Pri převýšení dovolených teplotných parametrov vydávajú tepelné ochrany signály o převýšení. Tieto signály móžu maf informačný charakter, resp. můžu zasahovat priamo do technologického procesu. Tepelná ochrana sa skládá z meracieho reťazca pre snímanie sledovanej teploty a z vyhodnocovacleho zariadenia pre vyhodnotenie prekročenia mastavenej teploty. V případe, že vznikne porucha na meracom reťazci, resp. na vyhodnocovacom zariadení tepelnej ochrany, může táto porucha spósobiť vyslanie falošného signálu o převýšení teplcty, čo považujeme za bezpečnú poruchu, resp. spůsobí táto porucha neschopnost tepelnej ochrany kontrolovat prevýšenie teploty — čo považujeme za nebezpečnú poruchu. Nevýhody súčasných tepelných ochrán sú také, že sa technický stav ochrán, resp. inak povedané výskyt porúch a ich lokalizácia v tepelných ochranách, nesledujú súčasne s kontrolou prevýšenia teploty, že sa nezamedzuje, aby tieto poruchy nespůsobovali nebezpečnú, resp. bezpečnú poruchu tepelnej ochrany. Uvedené nevýhody sú výrazné najmá vtedy, ked sú meracie reťazce zložené z viacerých svoriek, resp. konektorov, keď sa tieto reťazce nachádzajú v podmienkach silných vibrácií a mechanických namáhaní, kedy je pravděpodobnost krátkodobého, resp. dlhodobého prerušenia meracieho reťazca velká a keď vznik bezpečnej, resp. nebezpečnej poruchy může mať silný vplyv na ekonomiku, resp. bezpečnost prevádzky technologického procesu.When controlling technological processes, thermal protections are used, the task of which is to monitor the set temperature parameters of the controlled system. When the permissible temperature parameters are exceeded, the thermal protections give rise signals. These signals can have informative character, respectively. can directly interfere with the technological process. The thermal protection consists of a measuring chain for sensing the monitored temperature and an evaluation device for evaluating the exceeded temperature. If there is a fault on the measuring chain, resp. on a thermal protection evaluation device, this failure can cause a false signal to exceed the temperature, which we consider a safe failure, respectively. this failure causes the inability of the thermal protection to control the temperature rise - which we consider a dangerous failure. The disadvantages of current thermal protections are such that the technical state of the protections, respectively. in other words, the occurrence of faults and their location in thermal protections, do not simultaneously monitor, with the control of the temperature rise, that it is not prevented that these faults do not cause dangerous, resp. safe thermal protection failure. The disadvantages mentioned are particularly pronounced when the measuring chains are composed of several terminals, respectively. connectors, when these chains are in conditions of strong vibrations and mechanical stresses, where the probability of short-term resp. long-term interruption of the measuring chain large and when the emergence of safe, respectively. dangerous failure can have a strong impact on the economy, respectively. technological process operation safety.

Vyššie uvedené nevýhody sú odstránené zapojením pre tepelnú ochranu s potlačením vplyvu porúch podlá vynálezu, ktorého podstatou je, že v mieste medzi termostatovou krabicou a zosilňovačom je paralelné na termoelektrický článok připojený odpor cez kontakt relé pre zaťažovanie obvodu termoelektrického článku, v mieste medzi filtrom a komparátorom je připojený komparátor, referenčný zdroj a pamáť pre zistenie celistvosti obvodu termoelektrického článku, v mieste za komparátorom je připojená paměť pre zaznamenáváme porúch vzniklých v zosilňovači, filtri a komparátore, v mieste za komparátormi je pamáť pre zaznamenávanie prevýšenia teploty, pričom výstupy z pamětí sú připojené na vstup hradla a činnost relé, pamětí a hradla je riadená riadiacim generátorom.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the circuit-breaker for thermal protection according to the invention, which is based on the fact that at the point between the thermostat box and the amplifier there is a resistor connected in parallel to the thermoelectric cell via the relay contact for the thermoelectric circuit. a comparator, a reference source and a memory for detecting the integrity of the thermocouple circuit are connected, a memory is connected downstream of the comparator to record faults occurring in the amplifier, filter and comparator, and a downstream memory is connected downstream of the comparators. the gate input and the operation of the relay, memory and gate is controlled by a control generator.

Výhody navrhovaného riešenia tepelnej ochrany spočívajú v tom, že sa súčasne s kontrolou úrovně teploty kontroluje celistvost meracieho reťazca a niektoré chyby vo vyhodnocovacom zariadení, že sa signalizujú nebezpečné poruchy tepelnej ochrany vyvolané od prerušenia meracieho reťazca a že sa potláča vplyv niektorých chýb vo vyhodnocovacom zariadení na vznik bezpečných porúch tepelnej ochrany. Kontinuálně sledovanie porúch tepelnej ochrany umožní kontinuálně sledovanie technického stavu ochrany bez potřeby preventivných údržbárskych kontrol a umožní lokalizáciu vzniklej poruchy. Potlačenie vplyvu vzniklých porúch v tepelnej ochraně, z ktorých vyplývá vznik nebezpečných a bezpečných porúch tepelnej ochrany může mať dopad na ekonomiku a bezpečnost prevádzky technologického procesu.The advantages of the proposed thermal protection solution are that, along with the temperature level control, the integrity of the measurement chain and some errors in the evaluation device are checked, that dangerous thermal protection failures caused by the interruption of the measurement chain are signaled and that some errors in the evaluation device the emergence of safe thermal protection faults. Continuous monitoring of thermal protection failures will allow continuous monitoring of the technical state of protection without the need for preventive maintenance checks and will enable localization of the fault. Suppressing the effects of thermal protection failures that result in dangerous and safe thermal protection failures can impact the economy and the safety of the technological process.

Na pripojenom výkrese je znázorněná bloková schéma tepelnej ochrany s potlačením vplyvu porúch podlá vynálezu.The accompanying drawing shows a block diagram of a thermal protection with suppressing the effects of faults according to the invention.

Na blokovej schéme podlá obrázku je termoelektrický článok 1, v ktorom můžu byť vo všeobecnosti obsiahnuté kompenzačně vedenia, termostatová krabica 2, zosilňovač 5, fllter 6, komparátor prekročenia teploty 7 a referenčný zdroj 8. Toto sú prvky klaslckej tepelnej ochrany. Na obrázku sú dalej odpor 3 a relé 4, napěťový komparátor 9, referenčný zdroj 10, pamate 11, 12, 13, hradlo 14 a riadlaci generátor 15. Tepelná ochrana pracuje v troch pracovných cykloch. V meracom, v kontrolnom a vyhodnocovacom. V meracom cykle nie je odpor 3 zařáděný paralelné na vstup zosilňovača 5, napětie generované z termoelektrického článku 1 sa dostává cez termostatová krabicu 2, zosilňovač 5 a filter 6 na komparátor prekročenia teploty 7. V komparátore prekročenia teploty 7 sa toto mapětie porovnává s nastaveným napětím referenčného zdroja 8, ktoré odpovedá nastavenej teplote. Podlá velkosti týchto 2 napětí dostáváme, resp. nedostáváme na výstupe komparátora signál o převýšení teploty, ktorý sa v meracom cykle hodinovým impulzom Cl z riadiaceho generátora 15 přepíše na výstup paměte 11. V kontrolnom cykle sa hodinovým impulzom C2 z riadiaceho generátora 15 zařadí paralelné na výstup termoelektrického článku 1 v mieste za termostatovou krabicou 2 odpor 3. V případe, že je obvod termoelektrického článku 1 nepřerušený, dostáváme na vstup zosilňovača 5 napětle, ktoré je úměrné velkosti meranej teploty a poměru odporu 3 a slučkového odporu termoelektrického článku 1. Zátažný odpor 3 je volený tak, aby záťažné napětie termoelektrického článku 1 pokleslo přibližné na štvrtinu původmého nezaťaženého napětia. V případe, že je obvod termoelektrického článku 1 přerušený, dostáváme na vstupe zosilňovača 5 nulové napětie. Zatažené napětie termoelektrického článku 1 prechádza cez zosilňovač 5, filter 6 na vstup napěťového komparátora 9, kde sa porovnává s napětím referenčného zdroja 10. Na výstupe na229263 patového komparátora 9 dostáváme takto signál o přerušení, resp. nepřerušení termoelektrického článku 1. V kontrolnom cykle sa s kontrolou citlivosti termoelektrického článku 1 kontrolujú súčasne pomocou pamate 12 tie poruchy v zosilňovači 5, filtri 6 a komparátore prekročenia teploty 7, ktoré sposobia preklopenie komparátora prekročenia teploty 7 do stavu prevýšenia teploty i v tomto cykle, kedy je napatie termoelektrického článku zatažené a znížené přibližné na štvrtinu povodného napátia bez záťaže. Informácie o přerušení termoelektrického článku 1 a o výskyte chýb v zosilňovači 5, filtri 6 a komparátore prekročenia teploty 7, které sa nachádzajú v meracom cykle na vstupoch pamatí 12 a 13 sa vo vyhodnocovacom cykle přepíšu hodino vým impulzom C3 z riadiaceho generátora, 15 na výstup pamatí 13 a 12. Vo vyhodno covacom cykle sa nám na výstupe hradlaIn the block diagram according to the figure there is a thermoelectric cell 1, in which a compensation line, a thermostat box 2, an amplifier 5, a filter 6, an excess temperature comparator 7 and a reference source 8 can generally be included. These are elements of classical thermal protection. In the figure there are further resistor 3 and relay 4, voltage comparator 9, reference source 10, memory 11, 12, 13, gate 14 and control generator 15. The thermal protection operates in three duty cycles. In measuring, control and evaluation. In the measuring cycle, the resistor 3 is not parallel to the input of the amplifier 5, the voltage generated from the thermocouple 1 is passed through the thermostat box 2, the amplifier 5 and the filter 6 to the temperature exceedance comparator 7. In the temperature exceedance comparator 7 this map is compared with the set voltage a reference source 8 corresponding to the set temperature. According to the size of these 2 voltages we get, respectively. the output of the comparator does not receive a temperature surge signal, which in the measuring cycle is clocked by a clock pulse C1 from the control generator 15 to the memory output 11. In the control cycle clock clock C2 from the control generator 15 is connected parallel to the thermoelectric cell 1 output downstream of the thermostat box If the circuit of the thermoelectric cell 1 is uninterrupted, we get a voltage at the input of the amplifier 5, which is proportional to the magnitude of the measured temperature and the ratio of the resistance 3 to the loop resistance of the thermoelectric cell. Article 1 dropped to about a quarter of the original unloaded voltage. In case the circuit of the thermoelectric cell 1 is broken, we get zero voltage at the input of amplifier 5. The retracted voltage of the thermocouple 1 passes through the amplifier 5, the filter 6 to the input of the voltage comparator 9, where it is compared with the voltage of the reference source 10. At the output of the 229263 foot comparator 9, we receive an interrupt signal. In the control cycle, with the sensitivity check of the thermoelectric element 1, the faults in the amplifier 5, filter 6, and the excess temperature comparator 7 are simultaneously checked by means of the memory 12, which cause the excess temperature comparator 7 to overturn into the temperature overload condition. is the voltage of the thermoelectric cell retracted and reduced to approximately a quarter of the flood voltage without load. Information about the interruption of the thermocouple 1 and the occurrence of errors in the amplifier 5, filter 6 and the temperature comparator 7, which are in the measurement cycle at the memory inputs 12 and 13, are overwritten in the evaluation cycle by a clock pulse C3 from the control generator 15 13 and 12. In the evaluation cycle, we exit the gate

objaví signál o převýšení sledovanej teploty len v případe, keď je na výstupe z památe 11 signál o převýšení teploty, na výstupe z pamate 12 signál o nevýskyte chýb v zosilňovači 5, filtri 6 a komparátore prekročenia teploty 7 a na výstupe z pamate 13 signál o celistvosti obvodu termoelektrického článku 1. Počet pracovných cyklov za jednotku času možno volit počtom impulzov Cl, C2, C3 riadiaceho generátora 15. Počet meracích, kontrolných a vyhodnocovacích cyklov za jednotku času je potřebné volit z hladiska požadovanej rýchlosti odozvy tepelnej ochrany od prevýšenia teploty a potřeby hustoty kontroly porúch. Je vhodné, aby počet meracích a vyhodnocovacích cyklov za jednotku času bol niekolkokrát vačší ako počet kontrolných cyklov. Činnosť riadiaceho generátora 15 móže byť odvodená od frekvencie siete.will only detect the excess temperature signal when there is an excess temperature signal at the memory output 11, an error error signal at the memory output 12 at the amplifier 5, the filter 6 and the excess temperature comparator 7, and an thermocouple circuit integrity 1. The number of operating cycles per unit of time can be selected by the number of pulses C1, C2, C3 of the control generator 15. The number of measuring, checking and evaluation cycles per unit of time must be selected failure control density. It is desirable that the number of measurement and evaluation cycles per unit of time be several times greater than the number of control cycles. The operation of the control generator 15 may be derived from the frequency of the network.

Claims

SUBJECT

Fault suppression circuitry consisting of a thermocouple, amplifier, filter, temperature comparator comparator, and reference temperature control source is characterized in that it is parallel to the thermocouple (1j) between the thermostat box (2J and the amplifier (5)). a connected resistor (3) via a relay contact (4) for loading the thermocouple circuit {lj, between the filter (6) and the excess temperature comparator [7] is connected to a voltage comparator (9), a reference source (10) and

INVENTION a memory (13) for detecting the integrity of the thermocouple circuit (1), after the excess temperature comparator (7J), a memory (12) for recording faults occurring in the amplifier (5), filter (6) and the excess temperature comparator (7) is connected. the excess temperature comparator (7) is further a memory (11) for recording the excess temperature, the outputs of the memories (11, 12, 13) being connected to the gate input (14), the drive winding relay (4) and the control inputs of the memories (11, 12, 13) are connected to a control generator (15).