RU2561509C1 - Method of control of group of electromagnetic mechanisms, mainly shutdown valves and device for its implementation - Google Patents
Method of control of group of electromagnetic mechanisms, mainly shutdown valves and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2561509C1 RU2561509C1 RU2014117362/07A RU2014117362A RU2561509C1 RU 2561509 C1 RU2561509 C1 RU 2561509C1 RU 2014117362/07 A RU2014117362/07 A RU 2014117362/07A RU 2014117362 A RU2014117362 A RU 2014117362A RU 2561509 C1 RU2561509 C1 RU 2561509C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- electromagnetic
- valves
- control
- mechanisms
- Prior art date
Links
Landscapes
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам управления запорными клапанами с электромагнитными приводами постоянного тока, устанавливаемыми на различных трубопроводах. Изобретение может найти широкое применение в автоматизированных системах контроля, например, для доставки контролируемых сред в измерительные камеры радиометрических и спектрометрических анализаторов для обеспечения автоматизированного дистанционного радиационного контроля на атомных электростанциях.The invention relates to control systems for shut-off valves with electromagnetic direct current drives mounted on various pipelines. The invention can be widely used in automated control systems, for example, for delivering controlled media to the measuring chambers of radiometric and spectrometric analyzers to provide automated remote radiation monitoring at nuclear power plants.
Известны способ управления электромагнитным механизмом и устройство для его реализации, обеспечивающие возможность управления несколькими электромагнитными механизмами, в которых для снижения потребляемой мощности используются основной источник напряжения постоянного тока, используемый для подачи напряжения удержания электромагнита во включенном состоянии, и дополнительные источники напряжения постоянного тока по числу электромагнитных механизмов с выходными напряжениями, большими, чем у основного источника, используемые для подачи напряжения включения электромагнитов в работу [Патент RU №2092923, 1997 г.]. В этом способе для включения в работу на каждый электромагнитный механизм сначала подают напряжение от двух источников напряжения постоянного тока - от общего основного и своего дополнительного, а после выдержки времени, достаточной для включения электромагнита в работу, прекращают подачу напряжения включения электромагнитов от дополнительного источника постоянного тока и удерживают электромагнит в рабочем состоянии подачей на него напряжения только от основного источника напряжения постоянного тока, для вывода электромагнитного механизма из работы прекращают подачу на него напряжения удержания от основного источника постоянного тока.A known method of controlling an electromagnetic mechanism and a device for its implementation, providing the ability to control several electromagnetic mechanisms in which to reduce power consumption, the main DC voltage source used to supply the voltage to hold the electromagnet in the on state, and additional DC voltage sources by the number of electromagnetic mechanisms with output voltages greater than that of the main source used for the supply voltage of the inclusion of electromagnets in the work [Patent RU No. 2092923, 1997]. In this method, for inclusion in the operation, each electromagnetic mechanism is first supplied with voltage from two DC voltage sources - from the common main and its additional, and after a sufficient time delay for turning on the electromagnet in operation, the supply voltage of the electromagnets from the additional DC source is stopped and hold the electromagnet in working condition by supplying voltage to it only from the main DC voltage source, for outputting the electromagnetic m The mechanism of the work stop supplying voltage to it from the main DC source.
Устройство содержит основной источник напряжения постоянного тока и на каждый электромагнитный механизм - дополнительный источник напряжения постоянного тока и два коммутатора.The device contains a main DC voltage source and for each electromagnetic mechanism an additional DC voltage source and two switches.
Недостатками этих способа и устройства являются большое количество дополнительных источников напряжения постоянного тока при управлении большим количеством электромагнитных механизмов, кроме того, известные способ и устройство не обеспечивают формирование информации о состоянии электромагнитного механизма (включен - выключен - неисправен), дистанционный прием управляющей информации и дистанционную передачу информации о состоянии электромагнитного механизма по линии связи с минимальным количеством проводников, не зависящим от числа электромагнитных механизмов. Кроме того, необходимость включения нескольких или всех электромагнитных механизмов для открытия нескольких или всех клапанов приводит к сокращению срока службы основного источника питания из-за длительного нахождения его под увеличенной нагрузкой для обеспечения напряжения удержания при включении в работу нескольких или всех электромагнитных механизмов.The disadvantages of this method and device are a large number of additional DC voltage sources when controlling a large number of electromagnetic mechanisms, in addition, the known method and device do not provide information about the state of the electromagnetic mechanism (on - off - faulty), remote control information reception and remote transmission information about the state of the electromagnetic mechanism via a communication line with a minimum number of conductors independent of the number la electromagnetic mechanisms. In addition, the need to turn on several or all electromagnetic mechanisms to open several or all valves leads to a reduction in the service life of the main power supply due to its prolonged exposure to an increased load to provide a holding voltage when several or all electromagnetic mechanisms are turned on.
Известны также способ управления электромагнитными механизмами и устройство для его реализации [Патент RU №2180143, 2002 г.] с одним основным и одним дополнительным источниками напряжения постоянного тока.There is also known a method of controlling electromagnetic mechanisms and a device for its implementation [Patent RU No. 2180143, 2002] with one main and one additional DC voltage sources.
В этом способе при поступлении управляющего сигнала включения электромагнитного механизма на включаемый в работу электромагнитный механизм сначала подают напряжение от двух источников напряжения постоянного тока - от основного и дополнительного, а после выдержки времени, достаточной для включения электромагнита в работу, прекращают подачу напряжения от дополнительного источника напряжения постоянного тока и удерживают электромагнит в рабочем состоянии путем подачи напряжения только от основного источника напряжения постоянного тока, для вывода электромагнитного механизма из работы прекращают подачу напряжения от основного источника напряжения постоянного тока.In this method, when the control signal for turning on the electromagnetic mechanism arrives at the electromagnetic mechanism that is included in the operation, first the voltage is supplied from two sources of DC voltage - from the main and additional, and after a time delay sufficient to turn on the electromagnet in operation, the voltage from the additional voltage source is stopped direct current and keep the electromagnet in working condition by supplying voltage only from the main voltage source of constant t OK, to withdraw the electromagnetic mechanism from operation, the voltage supply from the main DC voltage source is stopped.
Устройство содержит основной источник напряжения постоянного тока, дополнительный источник напряжения постоянного тока, состоящий из зарядного устройства и накопительного конденсатора, и по количеству электромагнитных механизмов блоки управления, каждый из которых включает в себя два управляемых ключа со своими узлами управления и таймер. Командные сигналы поступают на узлы управления каждого электромагнита по своему проводнику, причем на узел управления второго ключа - через таймер. Между источниками напряжения и обмоткой управляемого электромагнитного механизма включены разделительные диоды. Таймер задает время включения электромагнитного механизма.The device contains a main DC voltage source, an additional DC voltage source, consisting of a charger and a storage capacitor, and the number of electromagnetic mechanisms control units, each of which includes two managed keys with its own control units and a timer. Command signals are sent to the control nodes of each electromagnet through their conductor, and to the control node of the second key through a timer. Separation diodes are connected between voltage sources and the winding of the controlled electromagnetic mechanism. The timer sets the time to turn on the electromagnetic mechanism.
Недостатками этих способа и устройства являются то, что они не обеспечивают формирование информации о состоянии электромагнитного механизма (включен - выключен - неисправен), дистанционный прием управляющей информации и дистанционную передачу информации о состоянии электромагнитного механизма по линии связи с минимальным количеством проводников, не зависящим от числа электромагнитных механизмов. Это особенно существенно при использовании таких способа и устройства для управления электромагнитными механизмами запорных клапанов в системах доставки контролируемых сред в измерительные камеры радиометрических и спектрометрических анализаторов систем радиационного контроля атомных электростанций. В таких системах количество клапанов достаточно велико, информация о состоянии клапанов (включен - выключен - неисправен) необходима, а устройства управления клапанами, формирующие напряжения постоянного тока включения и удержания во включенном состоянии электромагнитных механизмов клапанов, достаточно удалены от компьютера, управляющего работой клапанов и по командам которого формируются сигналы управления клапанами. Кроме того, длительное нахождение под увеличенной нагрузкой основного источника питания при включении одновременно нескольких или всех электромагнитных механизмов, при необходимости открытия нескольких или всех клапанов, приводит к сокращению срока службы основного источника питания.The disadvantages of this method and device are that they do not provide information about the state of the electromagnetic mechanism (on - off - faulty), remote reception of control information and remote transmission of information about the state of the electromagnetic mechanism via a communication line with a minimum number of conductors, regardless of the number electromagnetic mechanisms. This is especially significant when using such a method and device for controlling the electromagnetic mechanisms of shut-off valves in systems for delivering controlled media to the measuring chambers of radiometric and spectrometric analyzers of radiation monitoring systems of nuclear power plants. In such systems, the number of valves is large enough, information about the state of the valves (on - off, faulty) is necessary, and valve control devices that generate direct current voltage to turn on and hold the electromagnetic valve mechanisms in the on state are sufficiently far from the computer that controls the valves and whose commands valve control signals are generated. In addition, prolonged exposure to an increased load of the main power source when several or all electromagnetic mechanisms are turned on at the same time and, if necessary, opens several or all valves, reduces the life of the main power source.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату являются способ управления группой электромагнитных механизмов, преимущественно запорных клапанов, и устройство для его реализации [Патент RU №2260222, 2005 г.] с одним основным и одним дополнительным источниками напряжения постоянного тока.The closest in technical essence and the achieved result are a method of controlling a group of electromagnetic mechanisms, mainly shut-off valves, and a device for its implementation [Patent RU No. 2260222, 2005] with one main and one additional DC voltage sources.
В этом способе, включающем подачу на электромагнитные механизмы напряжений от основного и дополнительного источников напряжения постоянного тока при приеме сигналов управления открытия клапанов, поступающих по технологической информационной сети в виде сигналов последовательного кода, подают на электромагнитные механизмы клапанов напряжение от основного и дополнительного источников напряжения постоянного тока, после выдержки времени, достаточной для открывания клапанов, прекращают подачу напряжения включения от дополнительного источника напряжения постоянного тока, при приеме сигналов управления закрытия клапанов, поступающих по технологической информационной сети в виде сигналов последовательного кода, прекращают подачу напряжения удержания от основного источника напряжения постоянного тока. Формируют сигналы наличия тока в цепях подачи напряжения включения на электромагнитные механизмы от дополнительного источника напряжения постоянного тока и сигналы наличия напряжения в цепях подачи напряжения удержания на электромагнитные механизмы от основного источника напряжения постоянного тока. При превышении заданного значения тока в цепях основного и дополнительного источников напряжения постоянного тока основной и дополнительный источники напряжения постоянного тока переводят из режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока. По сигналам наличия тока в цепях подачи напряжения включения на электромагнитные механизмы от дополнительного источника напряжения постоянного тока и наличия напряжения удержания в цепях подачи напряжения на электромагнитные механизмы от основного источника напряжения постоянного тока формируют информационные сигналы о состоянии электромагнитных механизмов клапанов в виде сигналов последовательного кода для передачи по технологической информационной сети. В передаваемой информации контролируют появление тока в цепях дополнительного источника напряжения постоянного тока, появление напряжения в цепях основного источника напряжения постоянного тока, совпадение во времени и продолжительность совпадения во времени появления тока в цепях дополнительного и появления напряжения в цепях основного источников напряжения постоянного тока, по которым определяют состояние клапана (открыт - закрыт - неисправен) и, при наличии, причину неисправности.In this method, which includes applying voltage to the electromagnetic mechanisms from the main and additional DC voltage sources when receiving valve opening control signals received via the technological information network in the form of serial code signals, voltage from the main and additional DC voltage sources is supplied to the valve electromagnetic mechanisms , after a time delay sufficient to open the valves, the supply voltage from the additional the DC voltage source, when receiving the valve closing control signals received through the technological information network in the form of serial code signals, the holding voltage supply from the main DC voltage source is stopped. Signals of the presence of current are generated in the supply circuits of the switching voltage to the electromagnetic mechanisms from an additional DC voltage source and signals of the presence of voltage in the supply circuits of the holding voltage to the electromagnetic mechanisms from the main DC voltage source. If the specified current value is exceeded in the circuits of the primary and secondary DC voltage sources, the primary and secondary DC voltage sources are transferred from voltage stabilization mode to current stabilization mode. The signals of the presence of current in the supply voltage to the electromagnetic mechanisms from an additional DC voltage source and the holding voltage in the supply voltage to the electromagnetic mechanisms from the main DC voltage source generate information signals about the state of the valve electromagnetic mechanisms in the form of serial code signals for transmission on the technological information network. The transmitted information controls the appearance of current in the circuits of the additional DC voltage source, the appearance of voltage in the circuits of the main DC voltage source, the time coincidence and the duration of the coincidence in time of the appearance of current in the additional circuits and the appearance of voltage in the circuits of the main DC voltage sources determine the state of the valve (open - closed - faulty) and, if available, the cause of the malfunction.
Устройство содержит микроконтроллер для формирования сигналов управления электромагнитными механизмами при приеме управляющей информации по информационной технологической сети в виде сигналов последовательного кода, для формирования информации о состоянии клапанов и передачи ее по информационной технологической сети в виде сигналов последовательного кода, дополнительный источник напряжения постоянного тока для подачи напряжения включения электромагнитных механизмов клапанов, таймер для обеспечения длительности подачи на электромагнитные механизмы клапанов напряжения от дополнительного источника напряжения постоянного тока, основной источник напряжения постоянного тока для подачи напряжения удержания во включенном состоянии электромагнитных механизмов клапанов, на каждый электромагнитный механизм по два управляемых ключа со своими узлами управления, по одному резистору, по два формирователя включения электромагнитных механизмов (один - по сигналам наличия тока в цепях управления электромагнитных механизмов от дополнительного источника напряжения постоянного тока, второй - по сигналам наличия напряжения в цепи основного источника напряжения постоянного тока), по два разделительных диода, по логической схеме ИЛИ-НЕ, по R-S триггеру и по три логических схемы И.The device contains a microcontroller for generating control signals of electromagnetic mechanisms when receiving control information on an information technology network in the form of serial code signals, for generating information on the status of valves and transmitting it on an information technology network in the form of serial code signals, an additional DC voltage source for supplying voltage inclusion of electromagnetic valve mechanisms, a timer to ensure the duration of supply to the electric the electromagnetic mechanisms of the voltage valves from an additional DC voltage source, the main DC voltage source for supplying the holding voltage of the electromagnetic valve mechanisms, for each electromagnetic mechanism two controlled keys with their own control units, one resistor, two formers for switching on the electromagnetic mechanisms (one - according to the signals of the presence of current in the control circuits of electromagnetic mechanisms from an additional voltage source pos current, the second - according to the signals of the presence of voltage in the circuit of the main source of DC voltage), two isolation diodes, according to the logic circuit OR NOT, according to the R-S trigger and three logical circuits I.
Недостатками способа и устройства прототипа являются:The disadvantages of the method and device of the prototype are:
- низкая функциональная надежность при работе с открытыми несколькими или всеми клапанами, имеющими один электромагнитный механизм и один фиксатор положения в закрытом состоянии, обусловленная тем, что при наличии короткого замыкания в электромагнитном механизме одного из клапанов происходит переключение основного источника питания на режим стабилизации тока, при котором прекращается подача напряжения удержания от основного источника питания на все электромагнитные механизмы ранее открытых клапанов и все открытые клапаны закрываются, а на все еще не открытые клапаны не может быть подано напряжение, обеспечивающее их открытие;- low functional reliability when working with several or all valves open, having one electromagnetic mechanism and one position lock in the closed state, due to the fact that in the presence of a short circuit in the electromagnetic mechanism of one of the valves, the main power source switches to the current stabilization mode, when which stops the supply of holding voltage from the main power source to all electromagnetic mechanisms of previously open valves and I close all open valves camping, and still did not open the valves can not be energized, providing their discovery;
- искажение информации о состоянии клапанов при управлении электромагнитными клапанами, имеющими для повышения надежности радиационного контроля ручные дублеры электромагнитных механизмов и фиксаторы открытого и закрытого состояния, которое происходит при открытии и закрытии клапана с помощью ручного дублера, так как при открытии клапана напряжение от основного и дополнительного источников питания не подаются на электромагнитный механизм клапана и формирования сигнала об открытии клапана не происходит, а при закрытии клапана напряжение от основного источника питания продолжает поступать на электромагнитный механизм клапана, так как при закрытии клапана с помощью ручного дублера величина напряжения основного источника напряжения постоянного тока, подаваемого на электромагнитный механизм, не изменяется, не изменяются и выходные сигналы формирователей сигналов включения электромагнитных механизмов клапана, при этом выходная информация будет соответствовать информации открытого клапана, а клапан закрыт с помощью ручного дублера и не может открыться от подачи на электромагнитный механизм только напряжения удержания от основного источника напряжения постоянного тока;- distortion of information about the state of the valves when controlling electromagnetic valves, which have manual override of electromagnetic mechanisms and latches of open and closed state, which occurs when the valve is opened and closed with the help of a manual override, since when opening the valve the voltage from the main and additional power sources are not supplied to the electromagnetic mechanism of the valve and formation of a signal about opening the valve does not occur, and when the valve is closed, voltage The voltage from the main power supply continues to flow to the electromagnetic mechanism of the valve, since when the valve is closed using a manual override, the voltage value of the main DC voltage source supplied to the electromagnetic mechanism does not change, and the output signals of the signal generators of switching on the electromagnetic mechanisms of the valve do not change, the output information will correspond to the information of the open valve, and the valve is closed with the help of a handwheel and cannot open from and the electromagnetic mechanism only holds the voltage from the main source of DC voltage;
- сокращение срока службы основного источника питания при длительной работе с открытыми несколькими или всеми клапанами с одним электромагнитным механизмом и одним фиксатором в закрытом состоянии;- reducing the life of the main power source during prolonged operation with open several or all valves with one electromagnetic mechanism and one lock in the closed state;
- невозможность применения для управления клапанами с двумя электромагнитными механизмами и двумя фиксаторами положения в открытом и закрытом состояниях, обеспечивающими повышение надежности радиационного контроля за счет исключения необходимости подачи напряжения удержания, так как для переключения клапанов с двумя электромагнитными механизмами и двумя фиксаторами положения из одного состояния в другое требуется подача напряжения на электромагнитные механизмы только на время переключения клапана из одного состояния в другое и не требуется подача напряжения для удержания электромагнитных механизмов в статическом состоянии;- the inability to use for controlling valves with two electromagnetic mechanisms and two position locks in open and closed states, which increase the reliability of radiation monitoring by eliminating the need for holding voltage, as to switch valves with two electromagnetic mechanisms and two position locks from one state to another requires voltage supply to electromagnetic mechanisms only for the time the valve switches from one state to another and supply voltage required to hold the solenoid mechanisms in a static state;
- низкая информационная надежность, обусловленная отсутствием возможности приема информации о состоянии клапанов при наличии в них датчиков состояния клапанов из-за отсутствия в устройстве средств ввода в микроконтроллер выходных сигналов датчиков состояния клапанов;- low information reliability, due to the lack of the ability to receive information about the state of the valves in the presence of valve condition sensors in them due to the lack of input signals into the microcontroller of the output signals of the valve state sensors;
- ограниченная область применения, обусловленная отсутствием возможности приема аварийных сигналов от каналов контроля о превышении концентрации контролируемых радиоактивных сред для прекращения подачи контролируемых сред на средства контроля из-за отсутствия в устройстве средств ввода в микроконтроллер выходных аварийных сигналов каналов контроля, что не позволяет их использовать для управления клапанами, установленными в трубопроводах, для прекращения подачи контролируемых сред при достижении в них предельных концентраций веществ, способных к самовоспламенению или взрыву, например, таких как пары натрия, в каналах контроля утечки натрия на атомных электростанциях с реакторами на быстрых нейтронах, где жидкий натрий является теплоносителем первого контура;- limited scope, due to the lack of the ability to receive alarms from control channels about an excess of the concentration of controlled radioactive media to stop the flow of controlled media to the control means due to the lack of output alarm signals from the control channels in the microcontroller, which does not allow them to be used for control valves installed in pipelines to stop the flow of controlled media when they reach the maximum concentration of substances self-ignition or explosion, for example, such as sodium vapor, in channels for controlling the leakage of sodium in nuclear power plants with fast neutron reactors, where liquid sodium is the primary coolant;
- отсутствие средств автономного управления клапанами, приводящее к потере управления клапанами при сбоях и неисправностях в средствах управления клапанами по информационной технологической сети, а использование для повышения надежности радиационного контроля клапанов с ручными дублерами электромагнитных механизмов приводит к повышению опасности работ из-за необходимости продолжительного нахождения оператора в непосредственной близости к трубопроводам с радиоактивными контролируемыми средами, так как управление с помощью ручных дублеров в этом случае производится не одним клапаном с отказом в цепях управления электромагнитным приводом, а всеми клапанами периодического контроля, которых в системе радиационного контроля несколько десятков.- the lack of autonomous valve control means, resulting in loss of valve control in the event of malfunctions and malfunctions in the valve control means via the information technology network, and the use of electromagnetic mechanisms to increase the reliability of radiation monitoring of valves with manual understudies leads to an increased risk of work due to the need for an operator to stay for a long time in close proximity to pipelines with radioactive controlled environments, since manual control Reserves in this case is made not one valve failure in the solenoid operated control circuits, and all periodic control valves, which are in the system of radiation control of a few dozen.
Задачей, решаемой предлагаемыми способом и устройством, является повышение надежности и безопасности радиационного контроля и расширение области применения для обеспечения возможности их использования в современных автоматизированных системах радиационного контроля для доставки контролируемых сред на детекторы радиометрических и спектрометрических анализаторов.The problem solved by the proposed method and device is to increase the reliability and safety of radiation monitoring and expand the scope to ensure the possibility of their use in modern automated radiation monitoring systems for the delivery of controlled environments to the detectors of radiometric and spectrometric analyzers.
Техническим результатом, за счет которого достигается решение поставленной задачи, является повышение функциональной и информационной надежности устройства, исключение случаев искажения информации о состоянии клапанов, увеличение срока службы источника напряжения постоянного тока и повышение безопасности радиационного контроля при управлении клапанами с помощью ручных дублеров.The technical result, due to which the solution of the problem is achieved, is to increase the functional and information reliability of the device, eliminating cases of distortion of information about the state of the valves, increasing the life of the DC voltage source and improving the safety of radiation control when controlling valves using manual backups.
Для решения поставленной задачи и достижения указанного технического результата в способе управления группой электромагнитных механизмов, преимущественно запорных клапанов, включающем формирование сигналов управления электромагнитными механизмами открытия клапанов при получении микроконтроллером по информационной технологической сети информации об открытии клапанов в виде сигналов последовательного кода, подачу на электромагнитные механизмы открытия клапанов напряжений включения от источника напряжения постоянного тока при поступлении сигналов управления электромагнитными механизмами открытия, прекращение подачи напряжения включения на электромагнитные механизмы от источника напряжения постоянного тока после выдержки времени, достаточной для переключения клапанов в открытое состояние, формирование сигналов наличия напряжения на выходе источника напряжения постоянного тока, переключение источника напряжения постоянного тока из режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока при превышении заданного значения тока в цепях источника напряжения постоянного тока, согласно изобретению, при получении микроконтроллером по информационной технологической сети информации о закрытии клапанов в виде сигналов последовательного кода формируют сигналы управления электромагнитными механизмами закрытия клапанов, по которым подают на электромагнитные механизмы закрытия клапанов напряжение включения от источника напряжения постоянного тока, прекращают подачу напряжения включения на электромагнитные механизмы закрытия клапанов от источника напряжения постоянного тока после выдержки времени, достаточной для переключения клапанов в закрытое состояние. Принимают выходные сигналы датчиков состояния клапанов, аварийные выходные сигналы каналов контроля и формируют аварийные выходные сигналы каналов контроля и выходные сигналы датчиков состояния клапанов для ввода в микроконтроллер. Принимают по информационной технологической сети информацию об управлении электромагнитными механизмами клапанов с помощью ручных дублеров. При появлении аварийных выходных сигналов каналов контроля на входе микроконтроллера формируют сигналы управления электромагнитными механизмами закрытия клапанов и принимают выходные сигналы датчиков положения клапанов. Запоминают сформированные сигналы управления клапанами, выходные сигналы формирователя наличия напряжения на выходе источника напряжения постоянного тока в момент включения электромагнитных механизмов и проверяют соответствие выходных сигналов датчиков состояния клапанов сформированным сигналам управления электромагнитными механизмами. При отсутствии информации об управлении клапанов с помощью ручных дублеров и при соответствии сигналов датчиков состояния клапанов сформированным сигналам управления клапанов формируют информацию о состоянии клапанов (открыты - закрыты) в виде сигналов последовательного кода для передачи по информационной технологической сети. При наличии информации об управлении клапанов с помощью ручных дублеров анализируют информацию, полученную микроконтроллером в выходных сигналах датчиков состояния клапанов, формируют информацию о состоянии клапанов (открыты - закрыты) в виде сигналов последовательного кода для передачи по информационной технологической сети. При отсутствии изменения выходного сигнала датчика состояния клапана при управлении клапаном с помощью ручного дублера определяют отказ датчика положения клапана. При отсутствии информации об управлении клапанами с помощью ручных дублеров и несоответствии выходных сигналов датчиков состояния клапанов сформированным сигналам управления клапанами анализируют информацию, полученную микроконтроллером в выходных сигналах датчиков состояния клапанов и сигналах наличия напряжения на выходе источника напряжения постоянного тока при включении электромагнитных механизмов для оценки причины отказа. Формируют информацию о неисправном состоянии клапанов и причину неисправности в виде сигналов последовательного кода для передачи по информационной технологической сети. При неисправностях и сбоях в работе средств управления клапанами по информационной технологической сети с помощью элементов управления пульта управления микроконтроллера последовательно по одному контролируют состояние каждого клапана по индикатору пульта управления микроконтроллера, выбирают клапан, состояние которого необходимо изменить, подают команду, по которой формируют сигнал управления электромагнитным механизмом клапана, обеспечивающим изменение состояния клапана, и контролируют изменение состояния клапана по индикатору пульта управления микроконтроллера.To solve the problem and achieve the specified technical result in the method of controlling a group of electromagnetic mechanisms, mainly shut-off valves, which includes generating control signals for electromagnetic valve opening mechanisms when the microcontroller receives information on valve opening in the form of serial code signals from the information technology network, feeding the electromagnetic opening mechanisms valves of switching voltages from a DC voltage source at dimming control signals of the electromagnetic opening mechanisms, stopping the supply of the switching voltage to the electromagnetic mechanisms from the DC voltage source after a time delay sufficient to switch the valves to the open state, generating voltage signals at the output of the DC voltage source, switching the DC voltage source from the stabilization mode voltage in the mode of stabilization of the current when exceeding the specified value of the current in the voltage source circuits direct current, according to the invention, when the microcontroller receives information on closing the valves via the information technology network in the form of serial code signals, control signals of the electromagnetic valve closing mechanisms are generated, by which the switching voltage from the DC voltage source is supplied to the electromagnetic closing mechanisms of the valves, the voltage supply is stopped switching on electromagnetic valve closing mechanisms from a DC voltage source after enough time to switch the valves to the closed state. Receive the output signals of the valve status sensors, the alarm output signals of the control channels and generate alarm output signals of the control channels and the output signals of the valve status sensors for input into the microcontroller. Accept through the information technology network information on the control of electromagnetic valve mechanisms using manual understudies. When emergency output signals of control channels appear at the input of the microcontroller, they generate control signals by electromagnetic valve closing mechanisms and receive the output signals of valve position sensors. The generated valve control signals, the output signals of the voltage driver at the output of the DC voltage source at the time of switching on the electromagnetic mechanisms are stored and the output signals of the valve state sensors are checked for compliance with the generated control signals of the electromagnetic mechanisms. In the absence of information on valve control using manual backups and when the signals of the valve status sensors correspond to the generated valve control signals, information on the valve status (open - closed) is generated in the form of serial code signals for transmission over the information technology network. If there is information about valve control using manual backups, the information received by the microcontroller in the output signals of the valve status sensors is analyzed, information about the state of the valves (open - closed) is generated in the form of serial code signals for transmission over the information technology network. If there is no change in the output signal of the valve status sensor when controlling the valve using a manual backup, the valve position sensor failure is determined. If there is no information about valve control using manual backups and the output signals of the valve status sensors do not correspond to the formed valve control signals, the information received by the microcontroller in the output signals of the valve status sensors and the presence of voltage at the output of the DC voltage source when electromagnetic devices are turned on is analyzed to assess the cause of failure . Generate information about the malfunctioning state of the valves and the cause of the malfunction in the form of serial code signals for transmission over the information technology network. In case of malfunctions and malfunctions in the operation of the valve control means via the information technological network, using the control elements of the microcontroller’s control panel, one by one they control the state of each valve by the indicator of the control panel of the microcontroller, select the valve whose state must be changed, issue a command that generates the electromagnetic a valve mechanism that provides a change in the state of the valve, and control the change in the state of the valve by indicator ru of the microcontroller control panel.
Указанный технический результат достигается также тем, что в устройство для управления группой электромагнитных механизмов, преимущественно запорных клапанов, содержащее микроконтроллер с портом ввода-вывода для приема управляющей информации и передачи информации о состоянии электромагнитных клапанов по информационной технологической сети, с устройством ввода для приема входных сигналов и устройством вывода для формирования управляющих сигналов, управляемые ключи по два на каждый клапан, управляющие входы которых соединены с выходами устройства вывода микроконтроллера, источник напряжения постоянного тока для подачи напряжения включения электромагнитных механизмов, формирователь сигнала наличия напряжения включения электромагнитных механизмов, при этом выход источника напряжения постоянного тока соединен с входами первых управляемых ключей, а выходы первых управляемых ключей соединены с электромагнитными механизмами открытия клапанов, вход формирователя сигнала наличия напряжения включения электромагнитных механизмов соединен с выходом источника напряжения постоянного тока, согласно заявляемому техническому решению дополнительно введены формирователи сигналов датчиков состояния клапанов и формирователи аварийных сигналов каналов контроля. Микроконтроллер дополнительно содержит пульт управления с элементами управления и индикатором, с помощью которых обеспечивается последовательно по одному визуальный контроль состояния клапанов и изменение состояния клапанов, порт ввода-вывода для ввода программного обеспечения в микроконтроллер, с помощью которого в микроконтроллере формируются сигналы управления электромагнитными механизмами клапанов, информация о состоянии клапанов и ее индикация. Входы вторых управляемых ключей соединены с выходом источника напряжения постоянного тока, а их выходы соединены с электромагнитными механизмами закрытия клапанов. Входы формирователей сигналов датчиков состояния клапанов соединены с выходами датчиков состояния клапанов, входы формирователей аварийных сигналов каналов контроля соединены с вводами аварийных сигналов каналов контроля. Выходы формирователя наличия напряжения включения электромагнитных механизмов, формирователей сигналов датчиков состояния клапанов и формирователей аварийных сигналов каналов контроля соединены с входами устройства ввода микроконтроллера.The specified technical result is also achieved by the fact that in the device for controlling a group of electromagnetic mechanisms, mainly shut-off valves, containing a microcontroller with an input / output port for receiving control information and transmitting information about the state of the electromagnetic valves through the information technology network, with an input device for receiving input signals and an output device for generating control signals, two controlled keys for each valve, the control inputs of which are connected to the output the microcontroller output device, a DC voltage source for supplying the voltage to turn on the electromagnetic mechanisms, a signal driver of the voltage to turn on the electromagnetic mechanisms, while the output of the DC voltage source is connected to the inputs of the first controlled keys, and the outputs of the first controlled keys are connected to the electromagnetic valve opening mechanisms, the input of the driver of the signal of the presence of the voltage for switching on the electromagnetic mechanisms is connected to the output of the source DC voltage, according to the claimed technical solution, signal conditioners of the valves of the state of the valves and drivers of the alarm signals of the control channels are additionally introduced. The microcontroller additionally contains a control panel with controls and an indicator, with the help of which one by one a visual control of the state of the valves and a change in the state of the valves is provided, an input / output port for entering software into the microcontroller, with the help of which control signals of the electromagnetic valve mechanisms are generated in the microcontroller, information on the status of the valves and its indication. The inputs of the second controlled keys are connected to the output of the DC voltage source, and their outputs are connected to electromagnetic valve closing mechanisms. The inputs of the signal conditioners of the valves of the state of the valves are connected to the outputs of the sensors of the state of the valves, the inputs of the drivers of the alarm signals of the control channels are connected to the inputs of the alarm signals of the control channels. The outputs of the driver of the presence of the voltage to turn on the electromagnetic mechanisms, the drivers of the signals of the sensors of the state of the valves and the drivers of the alarm signals of the control channels are connected to the inputs of the input device of the microcontroller.
На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего заявляемый способ управления группой электромагнитных механизмов, преимущественно запорных клапанов.The drawing shows a structural diagram of a device that implements the inventive method of controlling a group of electromagnetic mechanisms, mainly shut-off valves.
Устройство управления группой электромагнитных механизмов, преимущественно запорных клапанов, содержит источник 1 напряжения постоянного тока для подачи напряжения включения электромагнитных механизмов, микроконтроллер 2 с устройством вывода 3 для формирования сигналов управления, с устройством ввода 4 для приема входных сигналов, с портом ввода-вывода информации 5 с выводами для приема и передачи информации в виде сигналов последовательного кода по информационной технологической сети, с пультом управления 6 с элементами управления и индикатором. Устройство содержит также формирователь 7 сигнала наличия напряжения на выходе источника 1 напряжения постоянного тока. В устройство включены по числу клапанов первые 8.1-8.N и вторые 9.1-9.N управляемые ключи для подачи напряжения от источника 1 напряжения постоянного тока на электромагнитные механизмы закрытия 10.1-10.N клапанов 12.1-12.N и на электромагнитные механизмы открытия 11.1-11.N клапанов 12.1-12.N, датчики состояния 13.1-13.N клапанов 12.1-12.N, формирователи 14.1-14.N сигналов датчиков состояния 13.1-13.N клапанов 12.1-12.N и формирователи 15.1-15.N аварийных сигналов каналов контроля, поступающих на вводы 16.1-16.N. Выходы устройства вывода 3 микроконтроллера 2 соединены с управляющими входами первых 8.1-8.N и вторых 9.1-9.N управляемых ключей, входы которых соединены с выходами источника 1 напряжения постоянного тока, а выходы соединены с электромагнитными механизмами открытия 11.1-11.N и закрытия 10.1-10.N клапанов 12.1-12.N соответственно. Входы формирователей 14.1-14.N сигналов датчиков состояния 13.1-13.N клапанов 12.1-12.N соединены с выходами датчиков состояния 13.1-13.N клапанов 12.1-12.N, вход формирователя 7 сигнала наличия напряжения включения электромагнитных механизмов соединен с выходом источника 1 напряжения постоянного тока. Выходы формирователей 7, 14.1-14.N и 15.1-15.N соединены с входами устройства ввода 4 микроконтроллера 2. Микроконтроллер 2 содержит также порт 17 ввода-вывода для ввода в него программного обеспечения, с помощью которого в микроконтроллере 2 реализуется алгоритм формирования сигналов управления клапанами, информации о состоянии клапанов, ее индикация и передача по информационной технологической сети.The control device for a group of electromagnetic mechanisms, mainly shut-off valves, contains a DC voltage source 1 for supplying the switching voltage of electromagnetic mechanisms, a microcontroller 2 with an output device 3 for generating control signals, with an input device 4 for receiving input signals, with an input / output port 5 with conclusions for receiving and transmitting information in the form of serial code signals over an information technology network, with a control panel 6 with controls and indicator. The device also contains a driver 7 of the signal for the presence of voltage at the output of the DC voltage source 1. By the number of valves, the first 8.1-8.N and second 9.1-9.N controlled keys for supplying voltage from a DC voltage source 1 to electromagnetic closing mechanisms 10.1-10.N of valves 12.1-12.N and to electromagnetic opening mechanisms are included in the device 11.1-11.N valves 12.1-12.N, status sensors 13.1-13.N valves 12.1-12.N, drivers 14.1-14.N signals of state sensors 13.1-13.N valves 12.1-12.N and drivers 15.1- 15.N alarm signals of control channels received at inputs 16.1-16.N. The outputs of the output device 3 of the microcontroller 2 are connected to the control inputs of the first 8.1-8.N and second 9.1-9.N controlled keys, the inputs of which are connected to the outputs of the DC voltage source 1, and the outputs are connected to the electromagnetic opening mechanisms 11.1-11.N and closing 10.1-10.N valves 12.1-12.N respectively. The inputs of the drivers 14.1-14.N of the signals of the state sensors 13.1-13.N of the valves 12.1-12.N are connected to the outputs of the sensors of the state 13.1-13.N of the valves 12.1-12.N, the input of the driver 7 of the signal for the presence of the voltage for switching on the electromagnetic mechanisms is connected to the output source 1 DC voltage. The outputs of the shapers 7, 14.1-14.N and 15.1-15.N are connected to the inputs of the input device 4 of the microcontroller 2. The microcontroller 2 also contains an input / output port 17 for inputting software into it, by which the signal generation algorithm is implemented in the microcontroller 2 valve control, valve status information, its indication and transmission over the information technology network.
Способ управления электромагнитными механизмами, преимущественно запорными клапанами, осуществляется следующим образом.The method of controlling electromagnetic mechanisms, mainly shut-off valves, is as follows.
Источник 1 напряжения постоянного тока формирует стабилизированное напряжение постоянного тока, обеспечивающее включение электромагнитных механизмов, гарантирующее переключение клапанов из одного фиксированного состояния в другое фиксированное состояние. При превышении токов в цепях электромагнитных механизмов 10.1-10.N, 11.1-11.N закрытия и открытия клапанов 12.1-12.N заданного значения источник 1 напряжения постоянного тока автоматически переводится из режима стабилизации напряжения в режим стабилизации тока. Датчики состояния 13.1-13.N клапанов 12.1-12.N выдают сигналы только при открытом состоянии клапанов 12.1-12.N. Формирователи 7, 14.1-14.N и 15.1-15.N формируют для ввода в микроконтроллер 2 через устройство ввода 4 сигналы наличия напряжения на выходе источника 1 в моменты включения электромагнитных механизмов 10.1-10.N, 11.1-11.N закрытия и открытия клапанов 12.1-12.N, сигналы датчиков состояния 13.1-13.N клапанов 12.1-12.N и аварийные сигналы каналов контроля, поступающие на вводы 16.1-16.N. При получении микроконтроллером 2 по информационной технологической сети через выводы порта ввода-вывода 5 информации в виде сигналов последовательного кода об открытии клапана, например, 12.1 на выходе устройства 3 микроконтроллера 2 формируют сигнал, который подают на управляющий вход ключа 8.1, и открывают его на время, необходимое для переключения клапана 12.1 из закрытого в открытое состояние. При этом напряжение источника 1 поступает через открытый ключ 8.1 на электромагнитный механизм открытия 11.1 клапана 12.1 на время, необходимое для переключения клапана из закрытого состояния в открытое состояние. В этот момент контролируют наличие напряжения на выходе источника 1 по выходному сигналу формирователя 7, поступающему в микроконтроллер 2 через устройство ввода 4. Запоминают информацию о формировании сигнала включения электромагнитного механизма открытия 11.1 клапана 12.1 и информацию о наличии напряжения на выходе источника 1 при включении электромагнитного механизма 11.1. Сравнивают состояние клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1, который через формирователь 14.1 поступает на вход устройства ввода 4 микроконтроллера 2, с информацией о формировании сигнала включения электромагнитного механизма открытия 11.1 клапана 12.1. При соответствии выходного сигнала датчика положения 13.1 открытому состоянию клапана 12.1 и по наличию информации о формировании сигнала включения электромагнитного механизма открытия 11.1 клапана 12.1 на выводах порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 формируют информацию об открытии клапана 12.1 в виде сигналов последовательного кода. При этом на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 формируют информацию об открытом состоянии клапана 12.1. При несоответствии состояния клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 сигналу управления электромагнитным механизмом открытия 11.1 клапана 12.1 с помощью микроконтроллера 2 анализируют информацию о сформированном сигнале включения электромагнитного механизма 11.1, информацию о выходном сигнале формирователя 7 при включении электромагнитного механизма 11.1, информацию о состоянии клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 и определяют причину отказа. При наличии напряжения на выходе источника 1 в момент подачи его на электромагнитный механизм открытия 11.1 клапана 12.1, определяемому по выходному сигналу формирователя 7, и закрытом состоянии клапана 12.1, определяемом по выходному сигналу датчика состояния 13.1 клапана 12.1, имеет место обрыв в цепи управления электромагнитного механизма открытия 11.1 клапана 12.1. При отсутствии напряжения на выходе источника 1 в момент подачи его на электромагнитный механизм открытия 11.1 клапана 12.1, определяемому по выходному сигналу формирователя 7, и закрытом состоянии клапана 12.1, определяемом по выходному сигналу датчика состояния 13.1 клапана 12.1, имеет место короткое замыкание в цепях управления электромагнитного механизма 11.1 открытия клапана 12.1. Это обусловлено тем, что в случае короткого замыкания источник 1 переводится в режим стабилизации тока и напряжение на его выходе будет близким к нулю. При наличии отказа в цепях управления электромагнитного механизма открытия 11.1 клапана 12.1 на выводах порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 формируют информацию в виде сигналов последовательного кода о состоянии клапана и характере отказа: «клапан 12.1 закрыт - обрыв в цепи электромагнитного механизма 11.1» или «клапан 12.1 закрыт - короткое замыкание в цепи электромагнитного механизма 11.1». При этом на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 формируют информацию об ошибке состояния клапана 12.1. При получении микроконтроллером 2 по информационной технологической сети через выводы порта ввода-вывода 5 информации о закрытии клапана 12.1 в виде сигналов последовательного кода на выходе устройства 3 микроконтроллера 2 формируют выходной сигнал, который подают на управляющий вход ключа 9.1, и открывают его на время, необходимое для переключения клапана из открытого в закрытое состояние. При этом напряжение от источника 1 подают через открытый ключ 9.1 на электромагнитный механизм закрытия 10.1 клапана 12.1 на время, необходимое для переключения клапана из открытого в закрытое состояние. В этот момент контролируют наличие напряжения на выходе источника 1 по выходному сигналу формирователя 7, поступающему в микроконтроллер 2 через устройство ввода 4. Запоминают информацию о формировании сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1 и информацию о выходном сигнале формирователя 7 наличия напряжения на выходе источника 1 при включении электромагнитного механизма 10.1. Сравнивают состояние клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 с информацией о формировании сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1. При соответствии выходного сигнала датчика 13.1 закрытому состоянию клапана 12.1 и по наличию информации о формировании сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1 на выводах порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 формируют информацию в виде сигналов последовательного кода о закрытии клапана 12.1. При этом на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 формируют информацию о закрытом состоянии клапана 12.1. При несоответствии состояния клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 сигналу включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1 с помощью микроконтроллера 2 анализируют информацию о сформированном сигнале управления и информацию, имеющуюся в выходных сигналах формирователей 7 и 14.1, и находят причину отказа. При наличии напряжения на выходе источника 1, определяемому по выходному сигналу формирователя 7, и открытом состоянии клапана 12.1, определяемом по выходному сигналу датчика 13.1, диагностируют обрыв в цепи управления электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1. При отсутствии напряжения на выходе источника 1, определяемому по выходному сигналу формирователя 7, и открытом состоянии клапана 12.1, определяемом по выходному сигналу датчика 13.1, диагностируют короткое замыкание в цепях управления электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1. При наличии отказа в цепях управления электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1 на выводах порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 формируют информацию в виде сигналов последовательного кода о состоянии клапана и характере отказа: «открыт - обрыв в цепи электромагнитного механизма 10.1» или «открыт - короткое замыкание в цепи электромагнитного механизма 10.1». При этом на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 формируют информацию об ошибке состояния клапана 12.1. При появлении на вводе 16.1 аварийного сигнала канала контроля на выходе формирователя 15.1 формируют сигнал, который поступит в микроконтроллер 2 через устройство ввода 4. По этому сигналу на выходе устройства вывода 3 микроконтроллера 2 формируют сигнал управления электромагнитным механизмом закрытия 10.1 клапана 12.1. Далее выполняют операции в соответствии с алгоритмом закрытия клапана 12.1. При управлении другими клапанами способ реализуется аналогичным образом. Управление клапанами 12.1-12.N с помощью ручных дублеров осуществляют после передачи по информационной сети специальной команды, которая в виде сигналов последовательного кода поступит на выводы порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2. Изменение выходных сигналов датчиков 13.1-13.N при отсутствии сигналов управления электромагнитными механизмами закрытия 10.1-10.N, и открытия 11.1-11.N клапанов 12.1-12.N после получения этой команды не считают ошибкой. Управление клапанами 12.1-12.N с помощью ручных дублеров без передачи по информационной сети специальной команды считают ошибкой, так как изменение выходных сигналов датчиков 13.1-13.N при управлении клапанами 12.1-12.N происходит при отсутствии сигналов управления электромагнитными механизмами закрытия 10.1-10.N и открытия 11.1-11.N клапанов 12.1-12.N. При отсутствии изменения выходного сигнала датчика состояния, например, 13.1 клапана 12.1 при управлении клапаном 12.1 с помощью ручного дублера определяют отказ датчика состояния 13.1 клапана 12.1. При этом на выводах порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 формируют информацию об отказе датчика 13.1 в виде сигналов последовательного кода для передачи по информационной технологической сети. При этом на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 формируют информацию об ошибке состояния клапана 12.1. При неисправностях и сбоях в работе средств информационной технологической сети с помощью кнопок управления пульта управления 6 микроконтроллера 2 последовательно по одному контролируют состояние каждого клапана 12.1-12.N по индикатору пульта управления 6 микроконтроллера 2, выбирают клапан, состояние которого необходимо изменить, например открытого клапана 12.1. Элементом управления пульта управления 6 микроконтроллера 2 подают команду, по которой в устройстве 3 микроконтроллера 2 формируют сигнал включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1. При этом напряжение от источника 1 подают через открытый ключ 9.1 на электромагнитный механизм закрытия 10.1 клапана 12.1 на время, необходимое для переключения клапана из открытого в закрытое состояние. Запоминают информацию о формировании сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1. Сравнивают состояние клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 с информацией о формировании сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1. При соответствии выходного сигнала датчика 13.1 закрытому состоянию клапана 12.1 и по наличию информации о формировании сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1 на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 формируют информацию о закрытии клапана 12.1. При несоответствии состояния клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 сигналу включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1 на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 отображается информация об ошибке состояния клапана 12.1. В этом случае клапан 12.1 закрывают с помощью ручного дублера.The DC voltage source 1 generates a stabilized DC voltage, which enables the inclusion of electromagnetic mechanisms, which guarantees the switching of valves from one fixed state to another fixed state. If the currents in the chains of electromagnetic mechanisms 10.1-10.N, 11.1-11.N are closed and the valves 12.1-12.N of the set value are closed and opened, the DC voltage source 1 is automatically transferred from the voltage stabilization mode to the current stabilization mode. The state sensors 13.1-13.N of the valves 12.1-12.N give out signals only when the valves 12.1-12.N are open. Shapers 7, 14.1-14.N and 15.1-15.N generate signals for the presence of voltage at the output of source 1 at the moments of switching on the electromagnetic mechanisms 10.1-10.N, 11.1-11.N of closing and opening for input into the microcontroller 2 through the input device 4 valves 12.1-12.N, signals of the state sensors 13.1-13.N of valves 12.1-12.N and alarm signals of the control channels received at the inputs 16.1-16.N. Upon receipt by the microcontroller 2 via the information technological network through the conclusions of the input / output port 5 of the information in the form of signals of a serial code for opening the valve, for example, 12.1 at the output of the device 3 of the microcontroller 2 form a signal that is fed to the control input of the key 8.1, and open it for a while required to switch valve 12.1 from closed to open. In this case, the voltage of the source 1 is supplied through the public key 8.1 to the electromagnetic opening mechanism 11.1 of the valve 12.1 for the time required to switch the valve from the closed state to the open state. At this moment, the presence of voltage at the output of source 1 is monitored by the output signal of the former 7, which enters the microcontroller 2 through the input device 4. The information on the formation of the switching signal of the electromagnetic opening mechanism 11.1 of valve 12.1 and the information on the presence of voltage at the output of source 1 when the electromagnetic mechanism is turned on are stored 11.1. Compare the state of the valve 12.1 by the output signal of the sensor 13.1, which through the former 14.1 is fed to the input of the input device 4 of the microcontroller 2, with information about the formation of the signal for switching on the electromagnetic mechanism of opening 11.1 of the valve 12.1. If the output signal of the position sensor 13.1 corresponds to the open state of the valve 12.1 and if there is information about the formation of the enable signal of the electromagnetic opening mechanism 11.1 of the valve 12.1, the information about the opening of the valve 12.1 is generated at the terminals of the I / O port 5 of the microcontroller 2 in the form of serial code signals. Thus on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2 form information about the open state of the valve 12.1. If the state of the valve 12.1 does not match the output signal of the sensor 13.1 to the control signal of the electromagnetic mechanism of opening 11.1 of the valve 12.1, using the microcontroller 2, analyze information about the generated signal for turning on the electromagnetic mechanism 11.1, information about the output signal of the driver 7 when the electromagnetic mechanism 11.1 is turned on, and information about the state of the valve 12.1 the output signal of the sensor 13.1 and determine the cause of the failure. If there is voltage at the source 1 output at the moment of its supply to the electromagnetic mechanism of opening 11.1 of the valve 12.1, determined by the output signal of the shaper 7, and the closed state of the valve 12.1, determined by the output signal of the state sensor 13.1 of the valve 12.1, an open circuit in the control circuit of the electromagnetic mechanism opening 11.1 valve 12.1. In the absence of voltage at the output of source 1 at the time of its supply to the electromagnetic mechanism of opening 11.1 of valve 12.1, determined by the output signal of the shaper 7, and the closed state of valve 12.1, determined by the output signal of the state sensor 13.1 of valve 12.1, a short circuit occurs in the control circuits of the electromagnetic mechanism 11.1 for opening the valve 12.1. This is due to the fact that in the case of a short circuit, the source 1 is switched to the current stabilization mode and the voltage at its output will be close to zero. If there is a failure in the control circuits of the electromagnetic mechanism of opening 11.1 of the valve 12.1 at the terminals of the input-output port 5 of the microcontroller 2, information is generated in the form of signals of a serial code about the state of the valve and the nature of the failure: “valve 12.1 is closed - open circuit in the circuit of the electromagnetic mechanism 11.1” or “valve 12.1 closed - short circuit in the circuit of the electromagnetic mechanism 11.1 ". Thus on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2 generate information about the error state of the valve 12.1. When the microcontroller 2 receives information on closing the valve 12.1 in the form of serial code signals at the output of the device 3 of the microcontroller 2 via the information technological network through the conclusions of the input-output port 5, the output signal is generated that is supplied to the control input of the key 9.1 and opened for the time required to switch the valve from open to closed. The voltage from the source 1 is fed through a public key 9.1 to the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1 for the time required to switch the valve from open to closed. At this moment, the presence of voltage at the output of source 1 is monitored by the output signal of the driver 7, which enters the microcontroller 2 through the input device 4. The information on the formation of the enable signal of the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1 and the output signal of the driver 7 of the presence of voltage at the output of the source 1 are stored. when turning on the electromagnetic mechanism 10.1. Compare the state of the valve 12.1 by the output signal of the sensor 13.1 with information about the formation of the signal of the inclusion of the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1. If the output signal of the sensor 13.1 corresponds to the closed state of the valve 12.1 and if there is information about the formation of the signal for turning on the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1, the information on the terminals of the input-output port 5 of the microcontroller 2 is generated in the form of signals of a serial code on closing the valve 12.1. In this case, on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2 form information about the closed state of the valve 12.1. If the state of the valve 12.1 does not match the output signal of the sensor 13.1, the activation signal of the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1 uses the microcontroller 2 to analyze the information about the generated control signal and the information available in the output signals of the drivers 7 and 14.1 and find the cause of the failure. If there is voltage at the output of the source 1, determined by the output signal of the shaper 7, and the open state of the valve 12.1, determined by the output signal of the sensor 13.1, an open circuit is diagnosed in the control circuit of the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1. In the absence of voltage at the output of the source 1, determined by the output signal of the shaper 7, and the open state of the valve 12.1, determined by the output signal of the sensor 13.1, a short circuit is diagnosed in the control circuits of the electromagnetic mechanism of closing 10.1 of the valve 12.1. If there is a failure in the control circuits of the electromagnetic mechanism of closing 10.1 of the valve 12.1 at the terminals of the input / output port 5 of the microcontroller 2, information is generated in the form of signals of a serial code on the state of the valve and the nature of the failure: “open - open circuit in the circuit of the electromagnetic mechanism 10.1” or “open - short short circuit in a chain of the electromagnetic mechanism 10.1 ". Thus on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2 generate information about the error state of the valve 12.1. When a control channel alarm signal appears at input 16.1, the output of driver 15.1 generates a signal that enters the microcontroller 2 through the input device 4. Using this signal, the control signal of the electromagnetic closing mechanism 10.1 of valve 12.1 is closed by the output device 3 of the microcontroller 2. Next, perform operations in accordance with the valve closing algorithm 12.1. When controlling other valves, the method is implemented in a similar way. The valves 12.1-12.N are controlled using manual backups after transmitting a special command via the information network, which will be sent to the I / O port 5 of the microcontroller 2 in the form of serial code signals. Changing the output signals of the sensors 13.1-13.N in the absence of control signals electromagnetic closing mechanisms 10.1-10.N, and opening 11.1-11.N valves 12.1-12.N after receiving this command is not considered an error. The control of valves 12.1-12.N using manual backups without transmitting a special command via the information network is considered an error, since the change of the output signals of the sensors 13.1-13.N when controlling valves 12.1-12.N occurs in the absence of control signals for the electromagnetic closing mechanisms 10.1- 10.N and opening 11.1-11.N valves 12.1-12.N. If there is no change in the output signal of the state sensor, for example, 13.1 of the valve 12.1, when the valve 12.1 is controlled by means of a manual backup, the failure of the state sensor 13.1 of the valve 12.1 is determined. At the same time, the outputs of the sensor 13.1 in the form of serial code signals for transmission over the information technology network are formed at the terminals of the input-output port 5 of the microcontroller 2. Thus on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2 generate information about the error state of the valve 12.1. In case of malfunctions and malfunctions in the operation of the information technological network means, using the control buttons of the control panel 6 of the microcontroller 2, one by one they control the state of each valve 12.1-12.N by the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2, select the valve whose state must be changed, for example, an open valve 12.1. The control element 6 of the microcontroller 2 sends a command according to which in the device 3 of the microcontroller 2 form a signal to turn on the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1. The voltage from the source 1 is fed through a public key 9.1 to the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1 for the time required to switch the valve from open to closed. Information is stored on the formation of a signal for turning on the electromagnetic closing mechanism 10.1 of valve 12.1. Compare the state of the valve 12.1 by the output signal of the sensor 13.1 with information about the formation of the signal of the inclusion of the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1. If the output signal of the sensor 13.1 corresponds to the closed state of the valve 12.1 and if there is information about the formation of the signal for turning on the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1, information on closing the valve 12.1 is generated on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2. If the state of the valve 12.1 does not correspond to the output signal from the sensor 13.1, the activation signal of the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1 on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2 displays information about the error status of the valve 12.1. In this case, the valve 12.1 is closed using a handwheel.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При включении в работу устройства все клапаны 12.1-12.N находятся в состоянии, в которое их установили перед выключением устройства или с помощью ручных дублеров электромагнитных механизмов. На выходах датчиков состояния 13.1-13.N клапанов 12.1-12.N присутствуют при этом сигналы, соответствующие состоянию клапанов: клапан открыт - сигнал низкого уровня, клапан закрыт - сигнал высокого уровня. На вводах 16.1-16.N аварийных сигналов каналов контроля присутствуют при этом сигналы, соответствующие состоянию каналов контроля: концентрация контролируемого параметра в норме - сигнал высокого уровня, концентрация контролируемого параметра превышает норму - сигнал низкого уровня. В микроконтроллер 2 через порт ввода-вывода 17 установлено программное обеспечение для реализации приема и обработки информации, поступающей через выводы порта ввода-вывода 5, через устройство ввода 4 и с пульта управления 6, для формирования сигналов управления с помощью устройства вывода 3, для индикации на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 и передачи через порт ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 информации о состоянии клапанов. При отсутствии в информационной технологической сети управляющей информации, адресованной микроконтроллеру 2, на выводах его порта ввода-вывода 5 отсутствуют сигналы последовательного кода, инициирующие формирование сигналов управления первыми 8.1-8.N и вторыми 9.1-9.N управляемыми ключами. При отсутствии аварийных сигналов каналов контроля на выводах 16.1-16.N присутствуют сигналы высокого уровня и на управляющих выходах устройства вывода 3 не формируются сигналы управления вторыми 9.1-9.N управляемыми ключами. Напряжение от источника 1 при этом не поступает на электромагнитные механизмы закрытия 10.1-10.N и открытия 11.1-11.N клапанов 12.1-12.N. Электромагнитные клапаны 12.1-12.N будут находиться в фиксированных состояниях. Выходные сигналы датчиков состояния 13.1-13.N клапанов 12.1-12.N и выходные сигналы формирователей 14.1-14.N и формирователей 15.1-15.N при этом не будут изменяться. При этом на выходе микроконтроллера 2 формируется информация о состоянии клапанов, которая в ходе информационного обмена передается через выводы порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 по информационной технологической сети в виде сигналов последовательного кода. При получении микроконтроллером 2 по информационной технологической сети через выводы порта ввода-вывода 5 информации об открытии клапана, например, 12.1 в виде сигналов последовательного кода на выходе устройства 3 микроконтроллера 2 сформируется выходной сигнал, который поступит на управляющий вход ключа 8.1 и откроет ключ 8.1 на время, необходимое для переключения клапана 12.1 из закрытого состояния в открытое состояние. В результате этого напряжение источника 1 через открытый ключ 8.1 поступит на электромагнитный механизм открытия 11.1 клапана 12.1 на время, необходимое для переключения клапана 12.1 из закрытого состояния в открытое состояние. В этот момент в микроконтроллере 2 фиксируют факт формирования сигнала включения электромагнитного механизма открытия 11.1 клапана 12.1 и наличие выходного сигнала формирователя 7, поступающего в микроконтроллер 2 через устройство ввода 4. При отсутствии неисправностей в цепях электромагнитного механизма открытия 11.1 клапан 12.1 переключится в открытое состояние и зафиксируется в открытом состоянии с помощью фиксатора открытого состояния клапана 12.1, а на выходе датчика 13.1 появится сигнал низкого уровня, который поступит на вход формирователя 14.1, выходной сигнал которого поступит на вход устройства ввода 4 микроконтроллера 2. После этого в микроконтроллере 2 производится сравнение состояния клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 с информацией о формировании сигнала включения электромагнитного механизма открытия 11.1 клапана 12.1. При соответствии состояния клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 низкого уровня сигналу управления ключа 8.1 открытия клапана на выводах порта ввода-вывода 5 сформируется информация в виде сигналов последовательного кода для передачи по информационной технологической сети об открытом состоянии клапана 12.1. При отсутствии соответствия состояния клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 высокого уровня сигналу управления ключа 8.1 открытия клапана в микроконтроллере 2 производится анализ причины отказа открытия клапана 12.1. При выходном сигнале формирователя 7 высокого уровня, соответствующем отсутствию короткого замыкания в цепи электромагнитного механизма 11.1, и выходном сигнале датчика состояния 13.1 высокого уровня, соответствующем закрытому состоянию клапана 12.1, на выводах порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 формируется информация в виде сигналов последовательного кода «клапан закрыт - обрыв в цепи электромагнитного механизма 11.1», а на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 сформируется информация об ошибке состояния клапана 12.1. При выходном сигнале формирователя 7 низкого уровня, соответствующем короткому замыканию в цепи электромагнитного механизма 11.1, и выходном сигнале датчика состояния 13.1 высокого уровня, соответствующем закрытому состоянию клапана 12.1, на выводах порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 формируется информация «клапан закрыт - короткое замыкание в цепи электромагнитного механизма 11.1», а на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 сформируется при этом информация об ошибке состояния клапана 12.1. При получении микроконтроллером 2 по информационной технологической сети через выводы порта ввода-вывода 5 информации о закрытии клапана, например, 12.1 в виде сигналов последовательного кода на выходе устройства вывода 3 по команде, полученной от микроконтроллера 2, сформируется выходной сигнал на время, необходимое для переключения клапана 12.1 из открытого состояния в закрытое состояние, который поступит на управляющий вход ключа 9.1 и откроет ключ 9.1. В этот момент в микроконтроллере 2 контролируется выходной сигнал формирователя 7, поступающий в микроконтроллер 2 через устройство ввода 4, по которому контролируется наличие напряжения на выходе источника 1 при включении электромагнитного механизма 10.1, и запоминается информация о формировании сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1. При этом выходное напряжение источника 1 поступает через открытый ключ 9.1 на электромагнитный механизм закрытия 10.1 клапана 12.1 на время, необходимое для переключения клапана 12.1 из открытого состояния в закрытое состояние. При отсутствии отказов в цепях электромагнитного механизма 10.1 клапан 12.1 переключится в закрытое состояние и зафиксируется в нем с помощью фиксатора закрытого положения клапана 12.1, при этом на выходе датчика положения 13.1 появится сигнал высокого уровня. Этот сигнал поступает на вход формирователя 14.1, выходной сигнал которого поступает на вход устройства ввода 4 микроконтроллера 2. После этого в микроконтроллере 2 производится сравнение состояния клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 с информацией о формировании сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1. При выходном сигнале формирователя 7 высокого уровня, соответствующего отсутствию короткого замыкания в цепи электромагнитного механизма 10.1, и при выходном сигнале датчика положения 13.1 высокого уровня, соответствующего закрытому состоянию клапана 12.1, при наличии информации о формировании сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1 на выводах порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 формируется информация в виде сигналов последовательного кода о закрытии клапана 12.1, а на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 появится информация о закрытии клапана 12.1. При отсутствии соответствия состояния клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 низкого уровня сигналу включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1, сформированному микроконтроллером 2, в микроконтроллере 2 выполняется анализ причины отказа. При наличии выходного сигнала формирователя 7 высокого уровня и выходного сигнала датчика 13.1 низкого уровня причиной отказа является обрыв в цепи управления электромагнитного механизма 10.1. При наличии выходного сигнала формирователя 7 низкого уровня и выходного сигнала датчика 13.1 низкого уровня причиной отказа является короткое замыкание в цепи управления электромагнитного механизма 10.1. При наличии отказа в цепях управления электромагнитного механизма 10.1 закрытия клапана 12.1 на выводах порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 формируется информация в виде сигналов последовательного кода о состоянии клапана 12.1 и характере отказа: «клапан открыт - обрыв в цепи управления электромагнитного механизма 10.1» или «клапан открыт - короткое замыкание в цепи управления электромагнитного механизма 10.1». При этом на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 появится информация об ошибке состояния клапана 12.1. При появлении на выводах 16.1 аварийного сигнала канала контроля низкого уровня на выходе формирователя 15.1 формируется сигнал низкого уровня, который поступает через устройство ввода 4 в микроконтроллер 2. По этому сигналу на выходе устройства вывода 3 микроконтроллера 2 формируется сигнал включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1. Далее устройство работает в соответствии с алгоритмом закрытия клапана 12.1 с формированием и передачей информации о закрытии клапана 12.1 через порт ввода-вывода по информационной технологической сети и индикацией состояния клапана 12.1 на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2. Если клапан 12.1 открыли с помощью ручного дублера, после передачи по информационной технологической сети специальной команды в виде сигналов последовательного кода, поступившей через выводы порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2, на выходе датчика состояния 13.1 клапана 12.1 сформируется сигнал низкого уровня, если при этом клапаны 12.2-12.N закрыты, то на выходах датчиков состояния 13.2.-13.N клапанов 12.2-12.N будут присутствовать сигналы высокого уровня. Выходные сигналы датчиков состояния 13.1-13.N клапанов 12.1-12.N поступят через формирователи 15.1-15.N на входы устройства ввода 4 микроконтроллера 2, после чего на выводах порта ввода-вывода 5 микроконтроллера 2 сформируется информация о состоянии клапанов 12.1-12.N в виде сигналов последовательного кода для передачи по информационной технологической сети, а на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 появится информация об открытии клапана 12.1. При открывании других клапанов с помощью ручных дублеров устройство работает аналогично.When you turn on the device, all valves 12.1-12.N are in the state in which they were installed before turning off the device or using manual backups of electromagnetic mechanisms. At the outputs of the state sensors 13.1-13.N of the valves 12.1-12.N, there are signals corresponding to the state of the valves: valve open - low signal, valve closed - high signal. At the same time, on the inputs 16.1-16.N of the alarm signals of the control channels, there are signals corresponding to the state of the control channels: the concentration of the monitored parameter is normal - a high level signal, the concentration of the monitored parameter exceeds the norm - a low level signal. In the microcontroller 2 through the input-output port 17, software is installed to implement the reception and processing of information received through the outputs of the input-output port 5, through the input device 4 and from the control panel 6, for generating control signals using the output device 3, for indication on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2 and transmission through the input-output port 5 of the microcontroller 2 information about the state of the valves. If there is no control information in the information technology network addressed to the microcontroller 2, there are no serial code signals at the terminals of its input-output port 5 initiating the formation of control signals for the first 8.1-8.N and second 9.1-9.N controlled keys. In the absence of alarm signals of the control channels, high-level signals are present at the terminals 16.1-16.N and control signals of the second 9.1-9.N controlled keys are not generated at the control outputs of the output device 3. The voltage from source 1 is not supplied to the electromagnetic closing mechanisms 10.1-10.N and opening 11.1-11.N valves 12.1-12.N. Solenoid valves 12.1-12.N will be in fixed states. The output signals of the state sensors 13.1-13.N of the valves 12.1-12.N and the output signals of the drivers 14.1-14.N and the drivers 15.1-15.N will not change. At the same time, information on the state of the valves is generated at the output of the microcontroller 2, which is transmitted during the information exchange through the conclusions of the input-output port 5 of the microcontroller 2 through the information technology network in the form of serial code signals. When the microcontroller 2 receives information on the valve opening via the input-output port 5 of the input / output port 5, for example, 12.1 in the form of serial code signals, the output signal of the device 3 of the microcontroller 2 is generated, which will be transmitted to the control input of the key 8.1 and open the key 8.1 on the time required to switch valve 12.1 from closed to open. As a result, the voltage of the source 1 through the public key 8.1 will go to the electromagnetic mechanism for opening 11.1 of the valve 12.1 for the time required to switch the valve 12.1 from the closed state to the open state. At this moment, the microcontroller 2 records the fact of the formation of the switching signal of the electromagnetic mechanism of opening 11.1 of the valve 12.1 and the presence of the output signal of the driver 7, which enters the microcontroller 2 through the input device 4. In the absence of malfunctions in the circuits of the electromagnetic mechanism of opening 11.1, the valve 12.1 switches to the open state and in the open state using the valve of the open state of the valve 12.1, and at the output of the sensor 13.1 a low level signal will appear, which will be fed to the input of the driver 14.1, whose output goes to the input of the input device 4 of the microcontroller 2. Thereafter, the microcontroller 2 compares the state of the valve 12.1 13.1 sensor output signal with information about the formation of the signal switching electromagnetic valve opening mechanism 11.1 12.1. If the state of the valve 12.1 corresponds to the output signal of the low-level sensor 13.1 to the control signal of the key 8.1 to open the valve, the information in the form of serial code signals will be generated at the terminals of the I / O port 5 for transmission over the information technology network about the open state of the valve 12.1. If there is no correspondence of the state of the valve 12.1 by the output signal of the high-level sensor 13.1 to the control signal of the valve opening key 8.1 in the microcontroller 2, the cause of the failure of opening the valve 12.1 is analyzed. When the output signal of the high-level driver 7, corresponding to the absence of a short circuit in the circuit of the electromagnetic mechanism 11.1, and the output of the high-level state sensor 13.1, corresponding to the closed state of the valve 12.1, information in the form of serial code signals is generated at the terminals of the input-output port 5 of the microcontroller 2 " the valve is closed - an open in the circuit of the electromagnetic mechanism 11.1 ", and information on the error status of the valve 12.1 will be generated on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2. When the output signal of the low-level driver 7 corresponds to a short circuit in the circuit of the electromagnetic mechanism 11.1 and the output signal of the high-level state sensor 13.1 corresponds to the closed state of the valve 12.1, the information “valve is closed - short circuit in” is formed on the terminals of the input-output port 5 of the microcontroller 2 the circuit of the electromagnetic mechanism 11.1 ", and on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2 will be generated with information about the error status of the valve 12.1. When the microcontroller 2 receives information on closing the valve via the I / O port 5 of the input / output port 5, for example, 12.1 in the form of serial code signals at the output of the output device 3 by the command received from the microcontroller 2, an output signal is generated for the time required for switching valve 12.1 from an open state to a closed state, which will go to the control input of key 9.1 and open key 9.1. At this point, the microcontroller 2 monitors the output signal of the driver 7, which enters the microcontroller 2 through an input device 4, which controls the presence of voltage at the output of the source 1 when the electromagnetic mechanism 10.1 is turned on, and stores information on the formation of the switching signal of the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1. In this case, the output voltage of the source 1 is supplied through the public key 9.1 to the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1 for the time required to switch the valve 12.1 from the open state to the closed state. If there are no failures in the circuits of the electromagnetic mechanism 10.1, the valve 12.1 will switch to the closed state and be fixed in it with the help of the closed position lock of the valve 12.1, and a high level signal will appear at the output of the position sensor 13.1. This signal is fed to the input of the shaper 14.1, the output signal of which is input to the input device 4 of the microcontroller 2. After that, the microcontroller 2 compares the state of the valve 12.1 by the output signal of the sensor 13.1 with information about the formation of the switching signal of the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1. When the output signal of the high-level driver 7, corresponding to the absence of a short circuit in the circuit of the electromagnetic mechanism 10.1, and the output signal of the high-level position sensor 13.1, corresponding to the closed state of the valve 12.1, if there is information about the formation of the activation signal of the electromagnetic mechanism of closing 10.1 of the valve 12.1 on the port leads input / output 5 of the microcontroller 2 information is generated in the form of signals of a serial code about closing the valve 12.1, and on the indicator of the control panel 6 microcons roller 2 will display information about the closing of the valve 12.1. If there is no correspondence of the state of the valve 12.1 by the output signal of the low level sensor 13.1 to the switching signal of the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1 formed by the microcontroller 2, the cause of the failure is analyzed in the microcontroller 2. In the presence of the output signal of the shaper 7 high level and the output signal of the sensor 13.1 low level, the cause of the failure is an open in the control circuit of the electromagnetic mechanism 10.1. In the presence of the output signal of the driver 7 low level and the output signal of the sensor 13.1 low level, the cause of the failure is a short circuit in the control circuit of the electromagnetic mechanism 10.1. If there is a failure in the control circuits of the electromagnetic mechanism 10.1 of closing the valve 12.1 at the terminals of the input / output port 5 of the microcontroller 2, information is generated in the form of serial code signals about the status of the valve 12.1 and the nature of the failure: "the valve is open - an open in the control circuit of the electromagnetic mechanism 10.1" or " valve open - short circuit in the control circuit of the electromagnetic mechanism 10.1 ". At the same time, information on the valve status error 12.1 will appear on the indicator of the control panel 6 of microcontroller 2. When the alarm of the low level control channel appears at the terminals 16.1, a low level signal is generated at the output of the shaper 15.1, which is fed through the input device 4 to the microcontroller 2. This signal is used to output the electromagnetic closing mechanism of the closing mechanism 10.1 of valve 12.1. Further, the device operates in accordance with the valve closing algorithm 12.1 with the formation and transmission of valve closing information 12.1 through the I / O port via the information technology network and indicating the status of the valve 12.1 on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2. If the valve 12.1 was opened using a manual backup, after transmitting a special command via the information technology network in the form of serial code signals received through the outputs of the input-output port 5 of the microcontroller 2, the output of the sensor consists If 13.1 valve 12.1 is formed, a low level signal will be generated, if the valves 12.2-12.N are closed, then high level signals will be present at the outputs of the state sensors 13.2.-13.N of the valves 12.2-12.N. The output signals of the state sensors 13.1-13.N of the valves 12.1-12.N will go through the formers 15.1-15.N to the inputs of the input device 4 of the microcontroller 2, after which information on the state of the valves 12.1-12 will be generated at the terminals of the input-output port 5 of the microcontroller 2 .N in the form of serial code signals for transmission over the information technology network, and information on the opening of valve 12.1 will appear on the indicator of the control panel 6 of microcontroller 2. When opening other valves using hand-held backups, the device works similarly.
При неисправностях и сбоях в работе средств информационной технологической сети с помощью кнопок управления пульта управления 6 микроконтроллера 2 последовательно по одному контролируют состояние каждого клапана 12.1-12.N по индикатору пульта управления 6 микроконтроллера 2. При необходимости изменения состояния клапана, например закрытия ранее открытого клапана 12.1, элементами управления пульта управления 6 микроконтроллера 2 устанавливают индикатор пульта управления 6 микроконтроллера 2 на индикацию состояния клапана 12.1, после чего элементами управления пульта управления 6 микроконтроллера 2 подают команду, по которой в устройстве 3 микроконтроллера 2 формируется сигнал включения электромагнитного механизма 10.1 клапана 12.1. При этом напряжение от источника 1 подается через открытый ключ 9.1 на электромагнитный механизм 10.1 клапана 12.1 на время, необходимое для переключения клапана из открытого в закрытое состояние. В этот момент в микроконтроллере 2 контролируется выходной сигнал формирователя 7 наличия напряжения на выходе источника 1 при включении электромагнитного механизма 10.1, поступающий в микроконтроллер 2 через устройство ввода 4, и запоминается информация о формировании сигнала включения электромагнитного механизма 10.1 закрытия клапана 12.1. При отсутствии неисправностей в цепях электромагнитного механизма 10.1 клапан 12.1 переключится в закрытое состояние и зафиксируется в закрытом состоянии с помощью фиксатора закрытого состояния клапана 12.1, а на выходе датчика 13.1 появится при этом сигнал высокого уровня. Этот сигнал поступает на вход формирователя 14.1, выходной сигнал которого поступит на вход устройства ввода 4 микроконтроллера 2. После этого в микроконтроллере 2 производится сравнение состояния клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 с информацией о формировании сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1 и информации о наличии выходного сигнала формирователя 7. При выходном сигнале формирователя 7 высокого уровня, соответствующего отсутствию короткого замыкания в цепи электромагнитного механизма 10.1, и выходном сигнале датчика 13.1 высокого уровня, соответствующему закрытому состоянию клапана 12.1, при наличии информации о формировании сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1 на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 появится информация о закрытии клапана 12.1. При отсутствии соответствия состояния клапана 12.1 по выходному сигналу датчика 13.1 низкого уровня, сигналу формирователя 7 высокого уровня и наличия сигнала включения электромагнитного механизма закрытия 10.1 клапана 12.1 на индикаторе пульта управления 6 микроконтроллера 2 появляется информация об ошибке состояния клапана 12.1. В этом случае клапан закрывается с помощью ручного дублера. При этом за счет того, что расстояние от устройства управления электромагнитными механизмами клапанов до трубопроводов с контролируемыми средами и клапанами с ручными дублерами достигает от 3 до 30 метров, активность излучения от трубопроводов с контролируемыми средами, которая уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния от источника излучения, в районе размещения пульта управления 6 микроконтроллера 2 будет примерно в 103-105 раз меньше, чем на расстоянии длины ручного дублера, равной 0,09 метра от трубопровода.In the event of malfunctions and malfunctions in the operation of the information technological network means, using the control buttons of the control panel 6 of the microcontroller 2, one by one, monitor the status of each valve 12.1-12.N by the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2. If necessary, change the state of the valve, for example, close a previously opened valve 12.1, the control panel 6 of the microcontroller 2 set the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2 to indicate the status of the valve 12.1, after which ntami remote microcontroller 6 Control command 2 fed by device 3 in which the microcontroller 2 is formed of an electromagnetic signal switching valve mechanism 10.1 12.1. In this case, the voltage from the source 1 is supplied through the public key 9.1 to the electromagnetic mechanism 10.1 of the valve 12.1 for the time required to switch the valve from open to closed. At this moment, the microcontroller 2 monitors the output signal of the driver 7 of the presence of voltage at the output of the source 1 when the electromagnetic mechanism 10.1 is turned on, which enters the microcontroller 2 through the input device 4, and information is generated on the formation of the enable signal of the electromagnetic valve 10.1 closing mechanism 12.1. In the absence of malfunctions in the circuits of the electromagnetic mechanism 10.1, the valve 12.1 will switch to the closed state and be fixed in the closed state with the help of the closed state lock of the valve 12.1, and a high level signal will appear at the output of the sensor 13.1. This signal is input to the shaper 14.1, the output signal of which will go to the input of the input device 4 of the microcontroller 2. Then, the microcontroller 2 compares the state of the valve 12.1 by the output signal of the sensor 13.1 with information about the formation of the switching signal of the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1 and information about the presence of the output signal of the driver 7. With the output signal of the driver 7 of a high level corresponding to the absence of a short circuit in the circuit of the electromagnetic mechanism 10.1, and output one signal of the high-level sensor 13.1, corresponding to the closed state of the valve 12.1, if there is information about the formation of the switching signal of the electromagnetic mechanism of closing 10.1 of the valve 12.1, information on closing the valve 12.1 will appear on the indicator of the control panel 6 of the microcontroller 2. If there is no correspondence between the state of the valve 12.1 and the output signal of the low-level sensor 13.1, the signal of the high-level driver 7 and the presence of the signal to turn on the electromagnetic closing mechanism 10.1 of the valve 12.1, information on the error status of the valve 12.1 appears on the indicator of the control panel 6 of microcontroller 2. In this case, the valve closes with a handwheel. Moreover, due to the fact that the distance from the control device of the electromagnetic mechanisms of the valves to pipelines with controlled environments and valves with manual backups reaches from 3 to 30 meters, the radiation activity from pipelines with controlled environments, which decreases in inverse proportion to the square of the distance from the radiation source, is the area of placement of the control panel 6 of the microcontroller 2 will be approximately 103-105 times less than at a distance of a handwheel length equal to 0.09 meters from the pipeline.
Таким образом, в предлагаемых способе и устройстве, кроме формирования дистанционно передаваемой информации о состоянии клапанов, приема управляющей информации и передачи информации о состоянии клапанов по линии связи с минимальным количеством проводников, независящим от числа клапанов, с возможностью своевременно отслеживать неисправности в клапанах, за счет обеспечения возможности приема выходных сигналов датчиков состояния клапанов исключено искажение информации о состоянии клапанов при управлении клапанами с помощью ручных дублеров электромагнитных механизмов. За счет использования в клапанах электромагнитных механизмов открытия и закрытия клапанов с фиксаторами состояния исключена необходимость формирования напряжения удержания электромагнитных механизмов и существенно повышена функциональная надежность устройства при работе с открытыми несколькими или всеми клапанами. Существенно увеличен срок службы источника напряжения постоянного тока и электромагнитных механизмов за счет работы их в экономичном режиме без нагрузки практически все время работы, а под нагрузкой одного электромагнитного механизма только на время переключения клапана из одного фиксированного состояния в другое фиксированное состояние.Thus, in the proposed method and device, in addition to generating remotely transmitted information about the state of the valves, receiving control information and transmitting information about the state of the valves via a communication line with a minimum number of conductors, independent of the number of valves, with the ability to timely monitor faults in the valves, due to providing the possibility of receiving the output signals of the valve status sensors, the distortion of information on the state of the valves when controlling valves using manual remote control is eliminated Blairs of electromagnetic mechanisms. Due to the use of electromagnetic mechanisms for opening and closing valves with state locks in valves, the need to form a holding voltage of electromagnetic mechanisms is eliminated and the functional reliability of the device is significantly increased when working with several or all valves open. The service life of a DC voltage source and electromagnetic mechanisms has been significantly increased due to their operation in an economical mode without a load almost all the time, and under the load of one electromagnetic mechanism only for the time the valve switches from one fixed state to another fixed state.
Расширена область применения предлагаемых способа и устройства, так как обеспечена возможность приема аварийных сигналов от каналов контроля о превышении концентрации контролируемых радиоактивных сред для прекращения подачи контролируемых сред на средства контроля. Обеспечено безопасное управление клапанами при неисправностях и сбоях в работе средств информационной технологической сети, так как исключена необходимость продолжительного непосредственного контакта оператора с трубопроводами с радиоактивными контролируемыми средами за счет дистанционного управления клапанами с помощью элементов управления и индикации пульта управления микроконтроллера. Все это позволяет создавать на основе предложенных решений системы управления электромагнитными клапанами, обладающими высокой информационной и функциональной надежностью и безопасностью при эксплуатации. Такие требования предъявляются, например, к системам обеспечения автоматизированной доставки контролируемых сред в измерительные камеры радиометрических и спектрометрических анализаторов систем радиационного контроля атомных электростанций.The scope of the proposed method and device has been expanded, since it is possible to receive alarms from control channels about an excess of the concentration of controlled radioactive media in order to stop the flow of controlled media to control facilities. Safe valve control is provided in case of malfunctions and malfunctions of the information technology network means, since the need for long-term direct contact of the operator with pipelines with radioactive controlled environments due to remote valve control using the control elements and indication of the microcontroller control panel is eliminated. All this allows creating, on the basis of the proposed solutions, control systems for electromagnetic valves with high information and functional reliability and safety during operation. Such requirements are presented, for example, to systems for ensuring the automated delivery of controlled media to the measuring chambers of radiometric and spectrometric analyzers of radiation monitoring systems of nuclear power plants.
Технические решения, предлагаемые в способе и устройстве, реализованы в блоке управления БУ4К01, разработанном ФГУП «НИТИ им. А.П. Александрова», г. Сосновый Бор Ленинградской области. В качестве микроконтроллера в блоке БУ4К01 используется контроллер типа 1-8410 фирмы ICP DAS Co., имеющий порт ввода-вывода типа RS-485 для связи с информационной технологической сетью, автономный кнопочный пульт управления с буквенно-цифровым индикатором, встраиваемые модули вывода дискретных сигналов типа 1-8057 и ввода дискретных сигналов типа 1-8053 и дополнительный порт ввода-вывода типа RS-232 для ввода в него специального программного обеспечения, с помощью которого в микроконтроллере формируются сигналы управления клапанами, информация о состоянии клапанов и ее индикация.Technical solutions proposed in the method and device are implemented in the control unit BU4K01 developed by FSUE “NITI named after A.P. Aleksandrova, Sosnovy Bor, Leningrad Region. As a microcontroller in the BU4K01 block, a controller type 1-8410 from ICP DAS Co. is used, which has an input-output port of type RS-485 for communication with the information technology network, an autonomous push-button control panel with an alphanumeric indicator, and built-in output modules of discrete signals of the type 1-8057 and input of discrete signals of type 1-8053 and an additional input-output port of type RS-232 for inputting special software into it, with the help of which valve control signals are generated in the microcontroller, status information and valves and its indication.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014117362/07A RU2561509C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Method of control of group of electromagnetic mechanisms, mainly shutdown valves and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014117362/07A RU2561509C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Method of control of group of electromagnetic mechanisms, mainly shutdown valves and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2561509C1 true RU2561509C1 (en) | 2015-08-27 |
Family
ID=54015678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014117362/07A RU2561509C1 (en) | 2014-04-29 | 2014-04-29 | Method of control of group of electromagnetic mechanisms, mainly shutdown valves and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2561509C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174851U1 (en) * | 2017-07-05 | 2017-11-08 | Акционерное общество "Аэроприбор - Восход" | Signal conditioner |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6097585A (en) * | 1997-11-12 | 2000-08-01 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for driving an electromagnetic consumer |
| RU18798U1 (en) * | 2000-09-20 | 2001-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Димет - М" | LIFTING ELECTROMAGNET CONTROL DEVICE |
| RU2180143C1 (en) * | 2000-07-04 | 2002-02-27 | ГУП "НПО "Аврора" | Electromagnetic mechanism control system |
| WO2005012055A1 (en) * | 2003-07-31 | 2005-02-10 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Method and device for producing and/or adjusting an electromagnetically controllable actuator |
| RU2260222C2 (en) * | 2003-11-03 | 2005-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова" | Method and device for controlling group of electromagnetic mechanisms, primarily shutoff valves |
-
2014
- 2014-04-29 RU RU2014117362/07A patent/RU2561509C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6097585A (en) * | 1997-11-12 | 2000-08-01 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for driving an electromagnetic consumer |
| RU2180143C1 (en) * | 2000-07-04 | 2002-02-27 | ГУП "НПО "Аврора" | Electromagnetic mechanism control system |
| RU18798U1 (en) * | 2000-09-20 | 2001-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Димет - М" | LIFTING ELECTROMAGNET CONTROL DEVICE |
| WO2005012055A1 (en) * | 2003-07-31 | 2005-02-10 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Method and device for producing and/or adjusting an electromagnetically controllable actuator |
| RU2260222C2 (en) * | 2003-11-03 | 2005-09-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова" | Method and device for controlling group of electromagnetic mechanisms, primarily shutoff valves |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174851U1 (en) * | 2017-07-05 | 2017-11-08 | Акционерное общество "Аэроприбор - Восход" | Signal conditioner |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101992299B1 (en) | Nuclear power plant digital protection system | |
| IL150262A0 (en) | Systems and methods for fail safe process execution, monitoring and output control for critical systems | |
| JP2012233705A (en) | Monitoring control system of nuclear power plant | |
| CN111816505B (en) | Control circuit of quick-closing electromagnetic valve of nuclear power plant and main steam system | |
| CN105974841B (en) | A kind of output control system applied to fail-safe computer | |
| JP2017507497A (en) | High power fiber laser safety control system | |
| US3814569A (en) | Programing burner control device | |
| RU2561509C1 (en) | Method of control of group of electromagnetic mechanisms, mainly shutdown valves and device for its implementation | |
| CN103165012B (en) | A kind of trainer of nuclear power station main steam isolation valve control system and method | |
| CN107479484A (en) | A kind of gas holder control system and method | |
| CN203520597U (en) | Electric valve leakage prevention alarm device | |
| CN207232735U (en) | A kind of gas holder control system | |
| RU2525043C1 (en) | Method for permanent monitoring of pipeline valve control circuit integrity and scheme for its implementation | |
| CN103529719A (en) | Electric equipment control circuit applied to supersonic combustion test | |
| KR20220008148A (en) | An interlock bypass device and an interlock system comprising the interlock bypass device | |
| RU2681553C1 (en) | Method for remote control of pneumatic actuator of main pipeline | |
| CN113485186A (en) | Manifold gate valve remote control system | |
| KR100983889B1 (en) | Utility flow controller of semiconductor equipment | |
| CN107181243A (en) | A kind of controlling switch | |
| KR102580217B1 (en) | Individual outage detection system and individual outage detection method | |
| KR890004325B1 (en) | Remote control system | |
| CN211786735U (en) | Control device of production line | |
| JP2019002296A (en) | Control device of fuel oil system | |
| Kadyrov et al. | NSLS-II Booster Interlock System | |
| RU156250U1 (en) | AUTOMATED CONTROL SYSTEM FOR SPEEDING CUT-OFF VALVES |