RU1826101C - Устройство дл защиты установки от перегрева - Google Patents

Abstract

Использование: область электротехники и автоматики, например, дл  контрол , сигнализации и защиты компрессора от перегрева . Сущность изобретени : устройство защиты установки от перегрева содержит три датчика температуры, соединенных через первый коммутатор с первым блоком сравнени , последовательно соединенные одновибратор, элемент НЕ, первый элемент И и первый элемент ИЛИ. Первый блок уставок , соединенный через второй коммутатор с другим входом первого блока сравнени , а также привод отключени  установки . Первый блок индикации и первый блок управлени , первый выход которого соединен с управл ющими входами первого и второго коммутаторов и первого блока индикации . При этом первый элемент И другим входом соединен с выходом первого блока сравнени , последовательно соединенные второй блок уставок, третий коммутатор, второй блок сравнени , второй элемент И и блок сигнализации. Последовательно соединенные второй блок управлени  и второй элемент ИЛИ, последовательно соединенные третий блок управлени  и элемент ИЛИ- НЕ. Зил.

Description

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано, например , дл  контрол , сигнализации и защиты компрессора от перегрева.

Цель изобретени  - повышение удобства эксплуатации и надежности работы устройства .

Такое техническое решение способствует повышению удобства эксплуатации устройства за счет введени  новых режимов работы:

пошаговый режим индикации температуры контролируемых узлов с индикацией номера этих узлов;

автоматический режим индикации температуры контролируемого узла с индикацией номера этого узла;

пошаговый режим индикации уставок предупредительного и аварийного уровней срабатывани  устройства;

автоматический режим индикации уставок предупредительного и автоматического уровней срабатывани  устройства.

Кроме того, устройство обеспечивает установку и проверку настроечных параметров без дополнительных измерительных приборов в виде значений температуры, что

00

го

Оч

повышает производительность труда при его настройке.

Повышение надежности работы устройства обусловлено исключением ложных срабатываний устройства в момент переключени  коммутаторов и одновибра- тора, св занных с разбросом параметров этих блоков, за счет того, что сигнал запрета на срабатывание устройства по витс  раньше и длительность его превышает врем  переключени  коммутаторов.

Это достигаетс  введением в устройство ключей 24.28 и 29, блоков управлени  20, 22, 25 и 27, а также конкретным исполнением и включением блока управлени  21 и кроме того применением элементов ИЛИ 26-, ИЛИ-НЕ23.

Другие цели и преимущества станут более пон тны из следующего конкретного примера выполнени  и чертежей, на которых:

на фиг. 1 изображена блок-схема устройства согласно изобретению;

на фиг. 2 - изображена блок-схема второго блока управлени  согласно изобретению;

на фиг. 3 - изображена блок-схема второго блока индикации.

Устройство защиты установки от перегрева содержит датчики температуры 1,2,3, соединенные через первый коммутатор 4, первый блок сравнени  5, первый элемент И 6 с приводом 7 отключени  установки, последовательно соединенные первый блок уставок 8 и второй коммутатор 9, последовательно соединенные второй блок уставок 10. третий коммутатор 11, второй блок сравнени  12. второй элемент И 13 и блок сигнализации 14, последовательно соединенные одновибратор 15 и элемент НЕ 16, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ 17 и первый блок индикации 18, а также второй блок индикации 19, первый блок управлени  20, второй блок управлени  21, причем последний выходом подсоединен к адресным входам первого 4, второго 9, третьего 11 коммутаторов и первого блока 18 индикации, первый 5 и второй 12 блоки сравнени  другими входами подсоединены соответственно к входам второго 9 и первого 4 коммутаторов, первый элемент И 6 другим входом подсоединен к выходу элемента НЕ 16. первый элемент ИЛИ 17 выходом подсоединен к входу второго блока индикации 19, а входами к выходу соответственно первого 6 и второго 13 элементов И, а также - к выходу первого блока управлени  20, последовательно соединенные третий блок управлени  22, элемент ИЛИ-НЕ 23 и первый ключ 24, последовательно соединенные четвертый блок управлени  25 и второй элемент ИЛИ 26, а также п тый блок управлени  27, второй 28 и третий 29 ключи, причем управл ющие входы второго 28 и

третьего 29 ключей подсоединены к выходу соответственно третьего 22 и четвертого 25 блоков управлени , второй элемент ИЛИ 26 вторым и третьим входами подсоединены соответственно к выходам третьего 22 и п 0 того 27 блоков управлени , а выходом - к соответствующим входам блока управлени  21 и первого элемента ИЛИ 17, второй блок индикации 19 другим входом через первый 24, второй 28 и третий 29 ключи подсоеди5 йены соответственно к входам первого 4, второго 9 и третьего 11 коммутаторов, а второй 21 блок управлени  другим входом подсоединен к выходу первого блока 20 управлени , а другим выходом - к входу

0 одновибратора 15.

Второй блок управлени  21 представл ет собой, например, устройство, представленное на фиг. 2, и содержит последовательно соединенные генератор 30,

5 элемент задержки 31 и счетчик 32. Генератор 30 может быть выполнен, например, на базе специализированной микросхемы типа КР1006ВИ1 -таймер, в соответствующем включении, показанном, например, на фиг.

0 2, Частота генерируемых импульсов зависит от параметров элементов С1, R1 и R2 и может уменьшатьс  при подаче управл ющего сигнала от второго элемента ИЛИ 26 и размыкании ключа К2; конденсатор С2 - вспо5 могательный, защищает формирователь образцового напр жени , вход щего в состав микросхемы, от помех и пульсаций, которые могут проникнуть со стороны источника питани . Резистор R3 вспомога0 тельный и служит дл  ограничени  тока разр да конденсатора С1 при замыкании ключа К1. Ключ К1 служит дл  остановки генератора (прекращение генерации импульсов) при поступлении управл ющего импульса от

5 первого блока управлени  20 (при замыкании ключа К1). В качестве ключей К1 и К2 могут быть использованы, например, специализированные микросхемы типа К561КТЗ или контакты реле. Элемент задержки 31

0 представл ет собой, например, схему, представленную на фиг. 14.5 (Зельдин Е.Л. Цифровые интегральные микросхемы в информационной измерительной аппаратуре . Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отделе5 ние, 1986, с. 266). Счетчик 32 представл ет собой, например, обычный двоичный счетчик .

В качестве датчиков 2, 1, 3 могут быть использованы, например, обычные термометры сопротивлений типа ТСП

В качестве коммутаторов 4, 9, 11 могут быть использованы, например, обычные мультиплексоры, которые имеют п входов и один выход с последовательным подключением каждого входа к выходу при подаче на его управл ющие входы цифрового кода.

В качестве блоков уставок 8 и 10 могут быть использованы, например, переменные резисторы, опорное напр жение на которые подаетс  со стабилизированного источ- ника напр жени , а значени  уставок снимаетс  с их средних выводов.

Первый 5 и второй 12 блоки сравнени  могут быть выполнены, например, в виде обычных компараторов на операционных усилител х.

Элементы И 6, ИЛИ 17, И 13, ИЛИ 26 и ИЛИ-НЕ 23, например, обыкновенные логические элементы.

Первый блок индикации 18 может быть выполнен, например по схеме (Полупроводниковые оптоэлектронные приборы. Справочник / В.И.Иванов. А.И.Аксенов, А.М.Юшин, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1989, с. 146, рис. 4.1 а).

Второй блок индикации 19 представл ет собой, например, устройство, представленное на фиг„ 3, и содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 33, индикаторы 34 и ключ 35. В качестве АЦП 33 может быть использован, например, АЦП двойного интегрировани  К572ПВ2; в качестве индикаторов 34-35 декадный индикатор на семисегментных светодиодных матрицах; в качестве ключа 35 - обычный транзистор соответствующей мощности, включенный последовательно.в цепь питани  индикаторов.

Одновибратор 15 представл ет собой, например, схему (см. Книгу Зельдин Е.А. Цифровые интегральные микросхемы в информационно-измерительной аппаратуре. Л.: Энергоиздат, Ленингр. отд-ние, 1986, с. 266, рис. 14.4).

В качестве четвертого 25 и третьего 22 блоков управлени  могут быть использованы , например, кнопки с зависимой фиксацией , т.е. при нажатии одной из них друга  приходит в отжатое положение. В отжатом положении через размыкающий контакт на вход четвертого 25 (третьего 22) блока управлени  поступает сигнал логического О, в нажатом положении через замыкающий контакт - сигнал логической 1.

В качестве первого 20 и п того 27 бло- ков управлени  могут быть использованы, например, кнопки с независимой фиксацией , т.е. положение одной (нажатое или отжатое) не зависит от положени  другой. В отжатом положении через размыкающий

контакт на выход первого 20 (п того 27) блока управлени  поступает сигнал логического О, в нажатом положении через замыкающий контакт - сигнал логической 1.

В качестве первого 24, второго 28 и третьего 29 ключей может быть использована , например, специализированна  микросхема К561КТЗ.

Устройство защиты установки от перегрева работает следующим образом.

Второй блок управлени  21 обеспечивает п ть режимов работы устройства:

основной режим работы - режим контрол  и защиты;

автоматический режим индикации температуры контролируемых узлов с индикацией номера этих узлов;

пошаговый режим индикации температуры контролируемого узла с индикацией номера этого узла;

пошаговый режим индикации уставок предупредительного и аварийного уровней срабатывани  устройства;

автоматический режим индикации уставок предупредительного и аварийного уровней срабатывани  устройства.

Режим контрол  и защиты.

Первый 20, третий 22, четвертый 25 и п тый 27 блоки управлени  наход тс  в исходном состо нии, т.е. на их выходах присутствует сигнал логического О. Следовательно, на управл ющих входах второго 28 и третьего 29 ключей присутствует сигнал логического О - ключи разомкнуты , на управл ющем входе первого ключа 24 присутствует сигнал логической 1 - этот ключ замкнут. На первом и втором управл ющих входах второго блока управлени  21 присутствуют сигналы логического О, следовательно ключ К1 (вход щий в состав генератора 30, см. фиг. 2)- разомкнут, ключ К2 (см, фиг. 2) - замкнут.

Второй блок управлени  21 формирует с помощью своего генератора 30 тактовые импульсы, которые поступают через элемент задержки 31 на счетчик 32, который формирует цифровой код управлени  коммутаторам 4, 9, 11, а также первому блоку индикации 18. Включение элемента задержки 31 между генератором 30 и счетчиком 32 позвол ет формировать одновибратору 15 импульсы, которые по вл ютс  раньше (на врем  задержки, определ емое параметрами элемента задержки 31) и полностью перекрывающие по длительности момент переключени  коммутаторов 4, 9 и 11. Сигнал с выхода одновибратора 15 поступает на вход элемента НЕ 16, который в момент переключени  коммутаторов формирует

сигнал логического О (сигнал запрета) на прохождение импульсов с выхода блоков сравнени  5 и 12 и тем самым полностью исключает ложные срабатывани  устройства в момент переключени  коммутаторов 4, 9и 11.

Второй блок управлени  21 формирует на своем выходе цифровой код с помощью которого управл ет поочередным подключением входных сигналов (величину напр жени , пропорциональную температуре контролируемого узла уставки) датчиков и соответствующих им уставок (формируемых первым 8 и вторым 10 блоками уставок) дл  одновременной подачи на блоки сравнени  5 и 12, а также через замкнутый первый ключ 24 на второй блок индикации 19. При достижении входным сигналом предупредительного (тревожного) уровн  уставки на выходе второго 12 блока сравнени  по витс  сигнал , который через второй элемент И 13 поступит на вход блока сигнализации 14 и через первый элемент ИЛИ 17 поступит на блоки 18 и 19 индикации. При этом блок сигнализации 14 будет сигнализировать, например , с частотой опроса датчиков, т.е. прерывисто - сигнализиру  о достижении контролируемым узлом температуры тревожного уровн , а-блоки 18 и 19 будут индицировать номер и значение температуры перегретого узла, тем самым позвол   обслуживающему персоналу, например, осуществить подготовку дл  пуска резервной установки.

Если температура контролируемого узла установки резко возрастает и достигнет аварийной уставки задаваемой первым блоком установок 8, то на выходе первого блока 5 сравнени  по витс  сигнал, который поступит через первый элемент И 6 на привод отключени  установки. Привод 7 отключит установку. При этом этот же сигнал через первый элемент ИЛИ 17 поступит на входы блоков 18 и 19 индикации, которые высвет т номер и значение температуры узла, температура которого превысила аварийный уровень .

В процессе эксплуатации,установки требуетс  через заданные промежутки времени осуществл ть контроль температуры каждого узла установки. Дл  этого используют автоматический или пошаговый режим индикации температуры контролируемых узлов с индикацией номера этих узлов.

Автоматический режим индикации температуры осуществл етс  с помощью п то,- го блока управлени  27. При воздействии на этот блок на его выходе возникает сигнал логической Г, который через второй элемент ИЛИ 26 поступает на первый элемент

ИЯИ 17, тем самым разреша  индикацию температуры и номера контролируемого узла . Сигнал логической 1 с выхода второго элемента ИЛИ 26 поступит также на управл ющий вход второго блока управлени  21 и разомкнет ключ К2, вход щий в состав генератора 30 (см. фиг. 2), уменьша  тем самым частоту тактовых импульсов генератора . При.этом врем  индикации температу0 ры и номера контролируемого узла достигнет заданного значени . Врем  индикации выбираетс  из услови  этих параметров . Повторное воздействие на п тый блок управлени  27 вызовет по вление на его

5 выходе сигнала логического О, что приведет к замыканию ключа К1 (см. фиг. 2) и по влению сигнала запрета индикации и, следовательно, восстановлению режима контрол  и защиты.

0Пошаговый режим индикации температуры осуществл етс  с помощью первого блока управлени  20. При воздействий на этот блок на его выходе возникнет сигнал логической 1, который через первый эле5 мент ИЛИ 17 поступит на управл ющие входа первого 18 и второго 19 блоков индикации, тем самым разреша  индикацию температуры и номера контролируемого узла. Сигнал логической 1 с выхода

0 первого блока управлени  20 поступит также на другой управл ющий вход второго блока управлени  21 и замкнет ключ, вход щий $ состав генератора-30 (см. фиг. 2), который остановит генератор 30. На выходе

5 второго блока управлени  21 будет присутствовать та кодова  комби/наци , котора  присутствовала в момент воздействи  на первый блок управлени  20, следовательно, будет происходить индикаци  температуры

0 и номера узла, которому соответствует данна  кодова  комбинаци . В таком состо нии устройство будет находитьс  до тех пор пока повторным воздействием на первый блок управлени  20 не вызоветс  сигнал лргиче5 ского О на его выходе. Этот.сигнал приведет к размыканию ключа К1, вход щего в состав генератора 30, а значит к возобновлению генерации тактовых импульсов этим генератором.

0 Автоматический и пошаговый режим индикации уставок предупредительного и аварийного уровней срабатывани  устройства примен етс  в процессе настройки устройства , причем индикаци  уставок осуществ5 л етс  в значени х температуры, что не требует дополнительных контрольно-измерительных приборов и пересчета величина уставок из вольт в градусы.

Режим автоматической индикации уставок предупредительного(аварийного) уровн  осуществл етс  воздействием на четвертый 25 (третий 22) блок управлени , при этом на его выходе по вл етс  сигнал логической 1. Этот сигнал через второй 26 и первый 17 элементы ИЛИ поступает на уп- равл ющие входы блоков индикации 18 и 19, разреша  их работу. Одновременно сигнал логической 1 поступит на второй блок управлени  21, уменьша  тем самым частоту тактовых импульсов генератора 30 (К2 ра- зомкнут, см. фиг. 2). Сигнал логической 1 с выхода четвертого 25 (третьего 22) блока управлени  также поступит на вход элемента ИЛИ-НЕ 23 и на управл ющий вход третьего элемента 29 (второго 28) ключа. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 23 по витс  сигнал логического О, который поступит на управл ющий вход первого ключа 24 и разомкнет его, отключа  тем самым сигнал температуры контролируемого узла от входа второго блока индикации 19. Сигнал логической 1, присутствующий на управл ющем входе третьего 29 (второго 28) ключа, замкнет его и подключит тем самым сигнал уставки предупредительного (аварийного) уровн  с выхода третьего 11 (второго 9) коммутатора к входу второго блока индикации 19. При этом второй 19 и первый 18 блоки индикации покажут величину уставки предупредительного (аварийного) уровн  и соответствующий ему номер контролируемого узла.

При необходимости подстройки величины уставки конкретного контролируемого узла воздействуют на первый блок управлени  20. При этом устройство переходит из автоматического в пошаговый режим. Сигнал логической 1 на выходе .блока управлени  20 остановит генератор 30. На выходе второго блока управлени  21 установитс  кодова  комбинаци , соответствующа  не- обходимому номеру контролируемого узла. После подстройки величины уставки, воздейству  на первый блок управлени  20, ус- танавливают на его выходе сигнал логического О, тем самым обеспечивают дальнейший перебор уставок предупредительного (аварийного) уровн .

Дл  корректировки следующей уставки необходимо установить на выходе первого блока управлени  20 сигнал логической 1 и прекратить воздействие на этот блок после по влени  необходимого номера контролируемого узла.

Дл  обеспечени  режима контрол  и защиты четвертый 25. третий 22 и первый 20 блоки управлени  перевод т в исходное состо ние (сигнал логического О на выходах этих блоков).

Таким образом, введение- в устройство защиты первого, второго, и третьего ключей , первого, второго и третьего блоков управлени , генератора, элемента задержки и второго блока сигнализации, а также логических элементов ИЛИ, НЕ, И и ИЛИ-НЕ позволило повысить удобство эксплуатации и надежность работы устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  защиты установки от перегрева , содержащее датчики температуры, подсоединенные через первый коммутатор, первый блок сравнени , первый элемент И, предназначенный дл  соединени  с приводом отключени  установки, последовательно соединенные первый блок уставок и второй коммутатор, последовательно соединенные второй блок уставок, третий коммутатор , второй блок сравнени , второй элемент И и блок сигнализации, последовательно соединенные одновибратор и элемент НЕ, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ и первый блок индикации , а также второй блок индикации, пер- вый блок управлени , второй блок управлени , при этом последний выходом подсоединен к адресным входам первого, второго, третьего коммутаторов и первого блока индикации, первый и второй блоки сравнени  другими входами подсоединены соответственно к выходам второго и первого коммутаторов, первый элемент И одним входом соединен с выходом первого блока сравнени , другим входом подсоединен к выходу элемента НЕ и одному входу второго элемента И, первый элемент ИЛИ выходом подсоединен к входу второго блока индикации , а входами - к выходу соответственно первого и второго элементов И, а также - к выходу первого блока управлени , отличающеес  -тем, что, с целью повышени  удобства эксплуатации и надежности работы устройства, оно дополнительно содержит последовательно соединенные третий блок управлени , элемент ИЛИ-НЕ и первый ключ, последовательно соединенные четвертый блок управлени  и второй элемент ИЛИ. а также п тый блок управлени , второй и третий ключи, при этом управл ющие входы второго и третьего ключей подсоединены к выходу соответственно третьего и четвертого блоков управлени , а другой вход элемента ИЛИ-НЕ подсоединен к выходу четвертого блока управлени , второй элемент ИЛИ вторым и третьим входами подсоединен соответственно к выходам третьего и п того блоков управлени , а выходом - к соответствующим входам второго блока управлени  и первого элемента ИЛИ, второй блок индикации другим входом через первый, второй и третий ключи подсоединен соответственно к входам первого, второго и третьего коммутаторов, а второй

   чблок управлени  другим входом подсоединен к выходу первого блока управлени , а другим выходом - к входу одновибратора.

   Первый коммутатор

   Третий

   П тый блок

   Четвертый блок управлени 

   Од овибратор $ г,1

   21 - второй управлени  Фиг.2

   Привод отключен установки

   Элемент НЕ

   Управ« п5им входам noptoro 4, второго 9, третьего II коммута торов  к первоиу в оку тиНа вход одновивраторв К

   33

   о

   25 -Второй ел ох индихоции ЗЗ-ана/гогоцифробой лреод°рю06ателб ЗУ - индикаторы 35 - ключ

   Фиг.З

   34

   35

   От элемента

   МИ9