DE1151202B

DE1151202B - Device for the remote display of malfunctions in systems in which physical or chemical processes take place, in which the object to be monitored is equipped with a number of control or measuring points

Info

Publication number: DE1151202B
Application number: DES57663A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Horst Kaltenecker
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1958-04-01
Filing date: 1958-04-01
Publication date: 1963-07-04
Also published as: FR1218872A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fernanzeige von Betriebsstörungen bei Anlagen, in denen sich physikalische oder chemische Vorgänge abspielen, bei der das zu überwachende Objekt mit einer Anzahl Kontroll- bzw. Meßstellen ausgestattet ist, deren Ausgangsgröße beim Abweichen von einem vorgegebenen Mittelwert eine Störung anzeigt und gegebenenfalls die Abschaltung des gestörten Teiles veranlaßt.The invention relates to a device for remote display of malfunctions in systems in which physical or chemical processes take place in which the object to be monitored with a Number of control or measuring points is equipped, the output size of which deviates from one given mean value indicates a malfunction and, if necessary, the shutdown of the malfunctioning part caused.

Derartige Einrichtungen sind bekannt. Ferner ist es bekannt, selbsttätig Fernmeldeleitungen auf ihre Betriebsfähigkeit hin zu überwachen und bei Fehlern für den Verkehr zu sperren. Andererseits ist es bekannt, zu Sicherungszwecken in Industrieanlagen Signal- und Sicherungsvorrichtungen vorzusehen, die auf das Überschreiten eines Grenzwertes, z. B. Druck oder Drehmoment, ansprechen. Hierbei stellt ein Defektwerden der Meßeinrichtung die Sicherheit der Anlage in Frage.Such devices are known. It is also known to automatically connect telecommunication lines to their To monitor operability and to block traffic in the event of errors. On the other hand it is known to provide signaling and safety devices for safety purposes in industrial plants, which on exceeding a limit value, e.g. B. pressure or torque respond. Here is a If the measuring device is defective, the safety of the system is in question.

Andererseits ist es bei Fernsteueranlagen bekannt, durch besondere Schaltungsmaßnahmen zu verhindern, daß gestörte Steuersignale eine Fehlauslösung von Steuervorgängen bewirken. Vielmehr werden in diesem Falle Anzeigeeinrichtungen betätigt, und die Benutzung gestörter Steuereinrichtungen wird selbsttätig verhindert. Es ist auch bekannt, hierbei die Anordnung so zu treffen, daß bei Störungen einzelner Organe die Betriebsbereitschaft der übrigen nicht gestörten Organe aufrechterhalten bleibt.On the other hand, it is known in remote control systems to use special circuit measures to prevent that disturbed control signals cause an erroneous triggering of control processes. Rather, in In this case, display devices are actuated, and the use of faulty control devices becomes automatic prevented. It is also known to make the arrangement here so that in the event of individual malfunctions Organs the operational readiness of the other organs that have not been disturbed is maintained.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Überwachungseinrichtung für Reaktoren, chemische Großprozesse od. dgl., welche in Anbetracht der zu schützenden Werte mit größtmöglicher Sicherheit im Gefahrenfall Signale auslösen und selbsttätig Sicherheitsoperationen einleiten soll.The object of the invention is to create a monitoring device for reactors, Large chemical processes or the like, which in view of the values to be protected with the greatest possible Safety should trigger signals in the event of danger and initiate safety operations automatically.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß mehrere Meßstellen samt zugehörigen Einrichtungen annähernd gleiche Werte liefernde Meßkanäle bilden und diese zu einer Meßgrappe zusammengefaßt sind, daß zwischen den einzelnen Meßkanälen Mittel, z. B. Relais, zur gegenseitigen Überwachung der Kanäle auf Störungen vorgesehen sind, die im Störungsfalle die gestörte Meßstelle abschalten, und daß außerdem Schaltmittel am Ausgang der Gruppe vorgesehen sind, mit denen beim Überschreiten eines wählbaren Grenzwertes in den ungestörten Kanälen die Auslösung einer Signaleinrichtung vorbereitet bzw. bewirkt wird.The device according to the invention is characterized in that several measuring points together with the associated Devices form measuring channels delivering approximately the same values, and these are combined into a measuring group are that between the individual measuring channels means such. B. Relay, for mutual Monitoring of the channels for disturbances is provided which, in the event of a disturbance, switch off the disturbed measuring point, and that switching means are also provided at the output of the group, with which it is exceeded a selectable limit value in the undisturbed channels triggers a signaling device is prepared or effected.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung hat gegenüber den bekannten Sicherheitseinrichtungen den Vorteil, daß eine Sicherheitsoperation, wie eine Abschaltung der überwachten Anlage, nicht unnötiger-Einrichtung zur Femanzeige
von Betriebsstörungen bei Anlagen,
in denen sich physikalische oder chemische
Vorgänge abspielen, bei der das zu überwachende Objekt mit einer Anzahl Kontrollbzw. Meßstellen ausgestattet istThe device according to the invention has the advantage over the known safety devices that a safety operation, such as switching off the monitored system, does not require unnecessary devices for remote display
of operational disruptions in systems,
in which there are physical or chemical
Play processes in which the object to be monitored with a number of control or Measuring points is equipped

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Applicant:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Phys. Dr. Horst Kaltenecker,Dipl.-Phys. Dr. Horst Kaltenecker,

Karlsruhe-Waldstadt,
ist als Erfinder genannt wordenKarlsruhe-Waldstadt,
has been named as the inventor

weise, z. B. durch eine Störung an den Meßeinrichtungen, ausgelöst werden kann. Es müssen nämlich stets mehrere Meßeinrichtungen zusammenwirken, von denen durch gegenseitige Überwachung die jeweils nicht funktionsfähigen Einrichtungen selbsttätig abgeschaltet werden.wise, e.g. B. can be triggered by a fault in the measuring devices. It has to be always cooperate several measuring devices, of which each by mutual monitoring non-functional devices are automatically switched off.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anzahl der bei Überschreitung eines Grenzmeßwertes die Gefahrensignalgabe auslösenden Meßstellen selbsttätig verringert wird, wenn einer oder mehrere der Meßkanäle gestört ist bzw. sind.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the number of when exceeded of a limit measured value, the measuring points that trigger the hazard signal are automatically reduced if one or more of the measuring channels is or are disturbed.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung kann eine Überprüfung der Meßwertübertragungskanäle ohne Auslösung der Sicherheitseinrichtungen erfolgen. Ist eine größere Anzahl von Meßwertübertragungskanälen vorhanden, so ergibt sich eine Verringerung des Aufwandes dadurch, daß mehrere Meßwertübertragungskanäle jeweils zu Gruppen zusammengefaßt sind, von denen aus eine bestimmte Zahl von Grenzwertüberschreitungen an eine übergeordnete Gruppe gemeldet wird, welche bei einer bestimmten Anzahl derartiger Meldungen eine Signalgabe od. dgl. auslöst.In an expedient embodiment of the invention, the measured value transmission channels can be checked take place without triggering the safety devices. Is a larger number of Measured value transmission channels are present, a reduction in effort results from the fact that several measured value transmission channels are each combined into groups, one of which a certain number of limit value violations is reported to a higher-level group, which at a certain number of such messages triggering a signal or the like.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

309 619/135309 619/135

Mit K₁.. .Kg sind Meßwertübertragungskanäle bezeichnet. Dabei sind die Meßwertübertragungskanäle K₁... K₉ lediglich durch unterbrochene Linien angedeutet. Jeweils drei Meßwertübertragungskanäle sind zu einer Gruppe zusammengefaßt. Im einzelnen enthält der Meßwertübertragungskanal K₁ an der Meßstelle beispielsweise ein Thermoelement M₁ und Mittel zur Meßwertübertragung, beispielsweise einen Verstärker V₁. Die Ausgänge der Verstärker einer Gruppe, z. B. die Ausgänge der Verstärker F₁... V₃, sind untereinander jeweils paarweise durch Vergleichsinstrumente verbunden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Relais A, B, C vorgesehen. Weicht die dem Meßwert proportionale Ausgangsgröße, z. B. der Strom im Kanal K₂, infolge einer Störung von.den Absolutwerten der übrigen Kanäle der Gruppe oder aber vom Mittelwert der Meßwerte aller Kanäle z. B. bei umfangreichen Gruppen erheblich ab, so ziehen die Relais A und B- an. Dadurch erhält das Relais S₂ Strom, und der Kanal K₂ wird durch den entsprechenden Schaltkontakt S₂ abgeschaltet. Die Relais S₁ ..-. S₃ usw. können mit weiteren Kontakten versehen sein, welche beispielsweise eine Anzeigevorrichtung betätigen oder aber selbsttätig eine andersartige Zusammenstellung von Meßwert-Übertragungskanälen zu Gruppen bewirken. So kann beispielsweise die Anordnung derart getroffen werden, daß zwei Gruppen, welche jeweils drei Meßwertübertragungskanäle enthalten, für den Fall, daß in jeder dieser Gruppen ein Meßwertübertragungskanal gestört ist, zu einer einzigen Gruppe mit vier Meßwertübertragungskanälen durch selbsttätige Umschaltung zusammengefaßt werden. Überschreitet in einem oder mehreren Kanälen die Meßgröße einen bestimmten Grenzwert, so werden im dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Grenzwertgeber G₁... G₉, welche beispielsweise aus Meßinstrumenten bestehen, bei einer bestimmten Zeigerstellung die zugehörigen Kontakte ^₁... g_g geschlossen, welche im Stromkreis der Relais M₁.. .M₃ liegen. Die Gefahrensignalgabe od. dgl. und gegebenenfalls eine Sicherheitsoperation wird jedoch erst durch den Anzug des Relais N ausgelöst. Dies geschieht im dargestellten Ausführungsbeispiel, wenn in vier bis sechs der neun Meßwertübertragungskanäle der Grenzwert überschritten wird. Die Überschreitung des Grenzwertes in einem der Übertragungskanäle in jeder Gruppe, beispielsweise in den Kanälen 2, 5 und 8, löst noch keinen Alarm aus. Wird dagegen in den Kanälen 1, 2, 4 und 5 der Grenzwert überschritten, so schließen die Grenzwertgeber G₁, G₂, G₄, G₅ die entsprechenden Kontakte Sv #2' #4' £5· Hierdurch werden die Relais M₁, M₂ zum Anzug gebracht. Infolgedessen werden die Kontakte W₁ und m₂ geschlossen, und das Relais N erhält den zum Anzug erforderlichen Strom und löst über entsprechende Kontakte die Signalgabe sowie gegebenenfalls Sicherheitsoperationen aus. Measured value transmission channels are designated with K _{1 .. .Kg.} The measured value transmission channels K ₁ ... K _{9 are} only indicated by broken lines. Three measured value transmission channels are combined to form a group. In detail, the measured value transmission channel K ₁ contains, for example, a thermocouple M ₁ and means for measured value transmission, for example an amplifier V _1, at the measuring point. The outputs of the amplifiers in a group, e.g. B. the outputs of the amplifiers F ₁ ... V ₃ are connected to each other in pairs by comparison instruments. In the present embodiment, the relays A, B, C are provided. If the output variable proportional to the measured value deviates, e.g. B. the current in channel K ₂ , as a result of a disturbance of the absolute values of the other channels of the group or from the mean value of the measured values of all channels z. B. in large groups, the relays A and B- pull on. As a result, the relay S ₂ receives power, and the channel K ₂ is switched off by the corresponding switching contact S _2. The relays S ₁ ..-. S ₃ etc. can be provided with further contacts which, for example, actuate a display device or automatically bring about a different combination of measured value transmission channels into groups. For example, the arrangement can be made in such a way that two groups, each containing three measured value transmission channels, are combined into a single group with four measured value transmission channels by automatic switching in the event that one measured value transmission channel is disturbed in each of these groups. Exceeds in one or more channels the measured variable a certain threshold, they will be in the illustrated embodiment by the limit value generator G ₁ ... G _9, which for example consist of measuring instruments at a particular pointer position associated contacts ^ ₁ ... g _g closed, which are in the circuit of the relays M ₁ ... M ₃ . The issuing of a hazard signal or the like and, if necessary, a safety operation, however, is only triggered by the pick-up of the relay N. In the exemplary embodiment shown, this happens when the limit value is exceeded in four to six of the nine measured value transmission channels. Exceeding the limit value in one of the transmission channels in each group, for example in channels 2, 5 and 8, does not yet trigger an alarm. If, on the other hand , the limit value is exceeded in channels 1, 2, 4 and 5, the limit value transmitters G ₁ , G ₂ , G ₄ , G ₅ close the corresponding contacts Sv # 2 '# 4' £ 5 · This causes the relays M ₁ , M _{2 brought} to suit. As a result, the contacts W ₁ and m _{2 are} closed, and the relay N receives the current required to pick up and triggers the signaling and possibly safety operations via appropriate contacts.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Device for the remote display of malfunctions in systems in which physical or chemical processes take place, in which the object to be monitored is equipped with a number of control or measuring points, the output variable of which indicates a malfunction when deviating from a specified mean value and, if necessary, the Shutdown of the disturbed part, characterized in that several measuring points and associated devices form measuring channels (K ₁ , K ₂ , K ₃ ) delivering approximately the same values and these are combined into a measuring group that means, e.g. B. relays (A, B, C), are provided for mutual monitoring of the channels for disturbances, which switch off the disturbed measuring point in the event of a fault, and that also switching means (M ₁ ) are provided at the output of the group, with which a selectable is exceeded Limit value the triggering of a signaling device (N) is prepared or effected.

2. Device according to claim 1, characterized in that the number of when exceeded of a limit measured value, the measuring points that trigger the hazard signal are automatically reduced if one or more of the measuring channels is or are disturbed.

3. Device according to claim 2, characterized in that that a certain number of limit values exceeded in different Groups is reported to a higher-level group, which when a certain number of such Messages triggers a signal or the like.

Considered publications:
German Patent Nos. 936 915, 912708;
Dr. Küpfmüller, "The system theory of electrical communications," S. Hörzel Verlag, Stuttgart, 1949, pp. 330 to 332.

1 sheet of drawings