RU2681553C1 - Method for remote control of pneumatic actuator of main pipeline - Google Patents
Method for remote control of pneumatic actuator of main pipeline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681553C1 RU2681553C1 RU2018111152A RU2018111152A RU2681553C1 RU 2681553 C1 RU2681553 C1 RU 2681553C1 RU 2018111152 A RU2018111152 A RU 2018111152A RU 2018111152 A RU2018111152 A RU 2018111152A RU 2681553 C1 RU2681553 C1 RU 2681553C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- crane
- contacts
- relay
- valve
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 18
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 abstract description 19
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/42—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid by means of electrically-actuated members in the supply or discharge conduits of the fluid motor
- F16K31/423—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid by means of electrically-actuated members in the supply or discharge conduits of the fluid motor the actuated members consisting of multiple way valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области автоматизации управления пневмоприводами охранных или запорных кранов, устанавливаемых на магистральных трубопроводах.The invention relates to the field of automation of control of pneumatic actuators of safety or stopcocks installed on trunk pipelines.
В системе газовой отрасли на магистральных газопроводах, трубопроводной обвязке компрессорных станций, промысловых шлейфах газораспределительных пунктов и др. трубопроводах используются пневмоприводные краны (далее по тексту - кран). Конструкция этих кранов предусматривает перемещение (открытие/закрытие) запорного устройства с помощью электропневматического узла управления (ЭПУУ), который управляется электромагнитными клапанами «Открыть» и «Закрыть», осуществляющими подачу и создание давления газа в соответствующем пневмоцилиндре ЭПУУ.In the gas industry system, pneumatic actuating cranes (hereinafter referred to as the crane) are used in the gas pipelines, piping of compressor stations, field loops of gas distribution points and other pipelines. The design of these valves provides for the movement (opening / closing) of the locking device using an electro-pneumatic control unit (EPUU), which is controlled by the Open and Close solenoid valves, which supply and create gas pressure in the corresponding EPUU pneumatic cylinder.
Известен способ управления пневмоприводными кранами, реализованный с помощью микропроцессорного блока управления кранами МБУ «Кран-2» (Радкевич В.В., Золотухин М.В., Самарин А.А., Викторов К.Н. Управление пневмоприводными запорными кранами на объектах газовой отрасли. ISSN 1561-1531. Промышленные АСУ и контроллеры. 2007. №03, с. 45-47, приложение 1. Структурная схема МБУ «Кран-2» представлена на с. 46). МБУ «Кран-2» (далее МБУ) обеспечивает управление двумя кранами посредством контроллера, к которому подключены отдельные для каждого крана силовой модуль и схема опроса и диагностики концевых переключателей крана.A known method of controlling pneumatic actuated cranes, implemented using a microprocessor control unit for cranes MBU "Crane-2" (Radkevich V.V., Zolotukhin M.V., Samarin A.A., Viktorov K.N. Control of pneumatic actuated stopcocks at gas facilities industry ISSN 1561-1531. Industrial control systems and controllers. 2007. No. 03, pp. 45-47,
Далее рассмотрено управление одним краном.The following describes the control of one crane.
Контроллер МБУ после подачи на него питающего напряжения в +24 В выполняет в бесконечном цикле управляющую программу. В цикле последовательно выполняются следующие действия:The MBU controller, after supplying it with a supply voltage of +24 V, executes a control program in an endless cycle. In a cycle, the following actions are performed sequentially:
- определение текущего положения крана;- determination of the current position of the crane;
- прием на выполнение команды на кран;- reception for the execution of the command to the crane;
- выдача команды на кран;- issuing a command to the crane;
- опрос и программная диагностика соленоидов крана;- interrogation and program diagnostics of crane solenoids;
- смена индикации состояния крана.- change of indication of crane status.
Электрическая схема опроса концевых выключателей контролирует:Limit switch polling circuitry controls:
- открытие и закрытие крана;- opening and closing of the crane;
- обрыв цепи концевого выключателя;- open circuit of the limit switch;
- фильтрацию входных сигналов импульсных помех.- filtering input impulse noise signals.
Питание цепей концевых выключателей крана производят два отдельных внутренних источника питания +12 В с гальванической развязкой.The power supply to the crane limit switch circuits is produced by two separate internal +12 V power supplies with galvanic isolation.
Напряжение (110 В) на соленоид крана подает силовой модуль МБУ, который состоит из трех одинаковых каналов управления, защиты и диагностики. Электрическая схема такого канала включает, помимо прочего, силовой ключ и схему контроля цепи соленоида на обрыв и короткое замыкание.Voltage (110 V) to the crane solenoid is supplied by the MBU power module, which consists of three identical control, protection and diagnostic channels. The electrical circuit of such a channel includes, among other things, a power switch and a circuit control circuit of the solenoid circuit for open and short circuit.
Переключение крана происходит после подачи на соленоид клапана рабочего напряжение 110 В через открытый силовой ключ (транзистор).Switching of the crane occurs after applying 110 V voltage to the solenoid of the operating valve through an open power switch (transistor).
Для диагностирования и контроля обрыва цепи соленоида или наличия в ней короткого замыкания в дежурном режиме, когда соленоид не находится под напряжением +110 В, схема контроля и диагностики выдает в цепь соленоида ток около 8 мА от встроенного источника +12 В. В схеме предусмотрены два отдельных выхода. Если цепь соленоида в норме, то на первом выходе присутствует сигнал низкого уровня, если сигнал высокого уровня - цепь соленоида оборвана. На втором выходе схемы контроля появится сигнал низкого уровня, если в цепи соленоида есть замыкание, которое определяется по падению сопротивления цепи соленоида ниже 100 Ом (сопротивление катушки соленоида составляет 600 Ом).To diagnose and control the break of the solenoid circuit or the presence of a short circuit in the standby mode, when the solenoid is not energized +110 V, the monitoring and diagnostics circuit provides a current of about 8 mA to the solenoid circuit from the built-in +12 V. Two circuits are provided in the circuit individual exit. If the solenoid circuit is normal, then a low level signal is present at the first output; if the signal is high, the solenoid circuit is interrupted. A low level signal will appear at the second output of the control circuit if there is a short circuit in the solenoid circuit, which is determined by the drop in the resistance of the solenoid circuit below 100 Ohms (the resistance of the solenoid coil is 600 Ohms).
Известный способ управления кранами с помощью МБУ является недостаточно надежным, что обусловлено отсутствием нейтрализации ложного включения соленоида электромагнитного клапана крана, а также возможным отказом управляющего силового ключа (транзистора).The known method of controlling cranes using MBU is not reliable enough, due to the lack of neutralization of the false inclusion of the solenoid valve solenoid valve, as well as the possible failure of the control power switch (transistor).
Известен способ управления краном силовым элементом СЭ-1 (далее модуль СЭ-01) с помощью команд телеуправления (далее ТУ) по определенному алгоритму в зависимости от положения крана, определяемого по состоянию контактов датчиков положения (Силовой элемент СЭ-01. Руководство по эксплуатации ЗИ5.108.013 РЭ, с. 3, 5, 7-9, приложение 2. Состав модуля СЭ-01 представлен на с. 5). При осуществлении способа контролируют состояние цепей ТУ и цепей датчиков положения.A known method of controlling a crane with the power element SE-1 (hereinafter referred to as the SE-01 module) using telecontrol commands (hereinafter referred to as TU) according to a certain algorithm depending on the position of the crane, determined by the state of the contacts of the position sensors (Force element SE-01. Operation manual ZI5 .108.013 RE, pp. 3, 5, 7-9,
Состояние цепей управления определяется при помощи поочередного контроля тока в каждой цепи ТУ как в режиме контроля, так и в режиме управления.The state of the control circuits is determined by alternately monitoring the current in each circuit of the control unit both in the control mode and in the control mode.
В режиме контроля ток в цепи управления соленоидом определяется путем подачи на него контрольного напряжения не более 4 В. При этом ток, протекающий через соленоид, значительно меньше тока его включения (удержания) и не превышает 5 мА, а в режиме управления контроль тока в цепи соленоида определяется при подаче на него рабочего напряжении питания 110 В.In the control mode, the current in the solenoid control circuit is determined by applying to it a control voltage of not more than 4 V. In this case, the current flowing through the solenoid is significantly less than the current of its inclusion (holding) and does not exceed 5 mA, and in the control mode, the current in the circuit is controlled the solenoid is determined by applying a working voltage of 110 V.
Подача указанных напряжений осуществляется микропроцессором, а измерение тока - с помощью узла контроля тока цепей управления путем преобразования сигнала напряжения в частоту и далее микропроцессором - в цифровой код. Полученные значения цифрового кода сравниваются с минимальным и максимальным допустимыми значениями, хранящимися в памяти микропроцессора. Если текущее значение параметра вышло за эти пределы, то цепь управления считается неисправной. Если текущее значение параметра находится в допустимых границах, то цепь управления считается исправной.The indicated voltages are supplied by the microprocessor, and the current is measured using the current monitoring unit of the control circuits by converting the voltage signal into frequency and then by the microprocessor into a digital code. The obtained digital code values are compared with the minimum and maximum allowable values stored in the microprocessor memory. If the current value of the parameter is outside these limits, then the control circuit is considered faulty. If the current value of the parameter is within acceptable limits, then the control circuit is considered intact.
Телеуправление осуществляется в два этапа:Remote control is carried out in two stages:
1 - предварительная команда управления;1 - preliminary management team;
2 - исполнительная команда управления.2 - executive management team.
По предварительной команде включается одно из трех реле: реле открытия К8, реле закрытия К9 или реле смазки К10. После поступления предварительной команды модуль проверяет возможность включения выбранного реле. В случае, когда контакты всех оставшихся реле разомкнуты, происходит включение выбранного реле и осуществляется контроль его цепи управления, как описано выше в режиме контроля. Если цепь управления исправна, предварительная команда считается выполненной.According to a preliminary command, one of three relays is activated: K8 opening relay, K9 closing relay or K10 lubrication relay. After receiving a preliminary command, the module checks the possibility of switching on the selected relay. In the case when the contacts of all the remaining relays are open, the selected relay is switched on and its control circuit is monitored, as described above in the control mode. If the control circuit is OK, the preliminary command is considered complete.
Затем по исполнительной команде включается реле питания К7 и подается напряжение питания (110 В) через контакты реле, включенного по предварительной команде, на соответствующий соленоид. После поступления исполнительной команды сначала осуществляется проверка состояний реле, чтобы только одно реле (открытия, закрытия, смазки) в данный момент было включено. Если одновременно два реле окажутся включенными, модуль считается неисправным. Затем проверяется цепь управления реле, как описано выше. Если цепь управления исправна, исполнительная команда считается выполненной.Then, by an executive command, the K7 power relay is turned on and the supply voltage (110 V) is supplied through the contacts of the relay, switched on by a preliminary command, to the corresponding solenoid. After receipt of the executive command, the state of the relay is first checked so that only one relay (opening, closing, lubrication) is currently turned on. If at the same time two relays turn on, the module is considered faulty. Then the relay control circuit is checked as described above. If the control circuit is operational, the executive command is considered complete.
После прохождения исполнительной команды модуль СЭ-01 осуществляет постоянный контроль состояния датчиков положения.After passing the executive command, the SE-01 module constantly monitors the status of the position sensors.
Для управления краном используют датчики положения с нормально замкнутыми контактами, контроль которых осуществляется при помощи узла контроля датчиков положения.To control the crane, position sensors with normally closed contacts are used, which are monitored using the position sensor monitoring unit.
Если включен соленоид открытия, модуль СЭ-01 сканирует контакт датчика открытия до тех пор, как он не перейдет в разомкнутое состояние, что соответствует открытию крана. Если напряжение подано на соленоид закрытия, модуль СЭ-01 сканирует контакт датчика закрытия до тех пор, пока он не перейдет в разомкнутое состояние, что соответствует закрытию крана. Если напряжение подано на соленоид смазки, модуль не сканирует состояние контактов датчиков положения.If the opening solenoid is turned on, the SE-01 module scans the contact of the opening sensor until it switches to the open state, which corresponds to the opening of the crane. If voltage is applied to the closing solenoid, the SE-01 module scans the contact of the closing sensor until it switches to the open state, which corresponds to closing the valve. If voltage is applied to the grease solenoid, the module does not scan the state of the contacts of the position sensors.
Недостатками указанного способа являются:The disadvantages of this method are:
- отсутствие параллельной проверки цепей управления соленоидами, в результате чего во время работы одного из них при переключении крана невозможно определить появление нарушений в цепях управления другими соленоидами;- the absence of parallel verification of the control circuits of the solenoids, as a result of which during the operation of one of them when switching the crane it is impossible to determine the occurrence of violations in the control circuits of other solenoids;
- ненадежность способа управления, обусловленная отсутствием нейтрализации ложного включения электромагнитного клапана крана и отказом реле управления электромагнитными клапанами.- the unreliability of the control method, due to the lack of neutralization of the false inclusion of the electromagnetic valve of the crane and the failure of the relay control solenoid valves.
Прототипом предлагаемого технического решения является способ дистанционного управления кранами трубопроводов, реализованный в патенте на изобретение №2525043 RU (МПК F16K 31/12, опубл. 10.08.2014) «Способ постоянного контроля целостности цепей управления кранами трубопроводов и схема для его осуществления». При осуществлении этого известного способа использованы признаки способа дистанционного управления кранами трубопроводов, включающие режим постоянного контроля целостности цепей управления кранами трубопроводов, режим управления, выбор цепи управления, формирование сигнала о целостности цепи и электрической команды управления и осуществление управления краном. Контроль осуществляют измерением напряжения на концах нормально разомкнутого контакта реле управления электромагнитным клапаном посредством модуля телеизмерения контроллера телемеханики. Сигнал о целостности цепи формируют при сравнении этого напряжения со значением напряжения порога срабатывания контроллера, хранящимся в памяти контроллера.The prototype of the proposed technical solution is a method for remote control of pipeline valves, implemented in the patent for invention No. 2525043 RU (IPC F16K 31/12, publ. 08/10/2014) "Method for continuous monitoring of the integrity of the control circuits of pipeline valves and the scheme for its implementation." When implementing this known method, the signs of the method for remote control of pipeline valves are used, including the mode of continuous monitoring of the integrity of the control circuits of the valves of pipelines, the control mode, the selection of the control circuit, the formation of a signal about the integrity of the circuit and the electrical control command, and the control of the valve. The control is carried out by measuring the voltage at the ends of a normally open contact of the solenoid valve control relay through the telemeasurement module of the telemechanics controller. The signal about the integrity of the circuit is formed by comparing this voltage with the voltage value of the threshold of the controller, stored in the controller memory.
Известный способ реализован посредством схемы, которая включает контроллер линейной телемеханики, источник питания и кран с электромагнитными клапанами, связанные цепями управления. Контроллер линейной телемеханики содержит модули телеуправления электромагнитными клапанами и элементы контроля в виде модулей телеизмерения с преобразователями. Преобразователь осуществляет согласование величины измеряемого напряжения с величиной и типом входного сигнала модуля телеизмерения.The known method is implemented by means of a circuit that includes a linear telemechanics controller, a power source and a crane with solenoid valves connected by control circuits. The linear telemechanics controller contains telecontrol modules for electromagnetic valves and control elements in the form of telemetry modules with converters. The converter matches the value of the measured voltage with the size and type of the input signal of the telemetry module.
Признаком исправности или неисправности цепей управления электромагнитными клапанами в известном способе является наличие или отсутствие напряжения на нормально разомкнутых контактах реле управления. Напряжение на контактах имеет номинальное значение, если исправен блок питания, цепи управления и обмотка электромагнитного клапана не имеют обрыва, контакт реле не залип и не подгорел.A sign of serviceability or malfunction of the control circuits of the electromagnetic valves in the known method is the presence or absence of voltage on the normally open contacts of the control relay. The voltage at the contacts is rated if the power supply is working properly, the control circuits and the solenoid valve winding are open, the relay contact is not stuck or burned.
Напряжение на контактах будет равно нулю в случае неисправности блока питания, обрыва цепей управления или обмотки электромагнитного клапана, залипания контакта реле.The voltage at the contacts will be zero in the event of a malfunction of the power supply, open control circuits or the winding of the electromagnetic valve, sticking of the relay contact.
Указанный способ управления краном функционирует по следующим алгоритмам (на примере канала управления «Открыть»):The specified crane control method operates according to the following algorithms (using the Open control channel as an example):
1. Период режима контроля. Кран (7) закрыт, цепи управления в работоспособном состоянии. В этом случае на концах контакта (8) реле модуля телеуправления (6) присутствует напряжение 110 В, так как контакт (8) находится в разомкнутом положении. Напряжение 110 В формируется источником питания (14) для питания электромагнитных клапанов (9) и (11);1. The period of the control regime. The crane (7) is closed, the control circuit is operational. In this case, a voltage of 110 V is present at the ends of the contact (8) of the telecontrol module relay (6), since the contact (8) is in the open position. Voltage 110 V is generated by a power source (14) to power the solenoid valves (9) and (11);
2. Напряжение 110 В с контакта (8) реле модуля телеуправления (6) подается на вход преобразователя (13). Напряжение 110 В преобразуется преобразователем (13) в сигнал - «унифицированный сигнал 0-10 В» и подается на вход модуля телеизмерения (3);2. Voltage 110 V from the contact (8) of the telecontrol module relay (6) is supplied to the input of the converter (13). Voltage 110 V is converted by the converter (13) into a signal - “unified signal 0-10 V” and fed to the input of the telemetry module (3);
3. При наличии сигнала «унифицированный сигнал 0-10 В» в пределах 7-10 В на входе модуля телеизмерения (3), контроллер (2) формирует сигнал об исправности цепей управления;3. If there is a signal “unified signal 0-10 V” within 7-10 V at the input of the telemetry module (3), the controller (2) generates a signal about the serviceability of the control circuits;
4. Цепи управления исправны, схема в ожидании команды управления краном (7) - «Открыть»;4. The control circuits are OK, the circuit is waiting for the crane control command (7) - “Open”;
5. В период режима управления краном (7) «Открыть» контроллер (2) формирует сигнал на открытие крана (7). Модуль телеуправления (6) замкнет контакт (8) и электромагнитный клапан «Открыть» (9) сработает, кран (7) начинает открываться;5. During the period of the crane control mode (7) “Open”, the controller (2) generates a signal to open the crane (7). The telecontrol module (6) will close the contact (8) and the “Open” solenoid valve (9) will work, the valve (7) starts to open;
6. Замкнувшийся контакт (8) уменьшит напряжение 110 В до нулевого значения на своих концах и на входе преобразователя (13);6. A closed contact (8) will reduce the voltage of 110 V to zero at its ends and at the input of the converter (13);
7. На выходе преобразователя (13) и входе модуля телеизмерения (3) сигнал - «унифицированный сигнал 0-10 В» уменьшится до нуля. Модуль телеизмерения (3) в этот период передает контроллеру (2) нулевое значение сигнала.7. At the output of the converter (13) and the input of the telemetry module (3), the signal - “unified signal 0-10 V” will decrease to zero. The telemetry module (3) during this period transmits to the controller (2) a zero signal value.
В период режима управления краном в отличие от режима контроля, контроллер (2) не формирует сигнал о неисправности цепей управления, так как замыкание контакта (8) является необходимым условием в период режима управления краном (7);In the period of the crane control mode, unlike the control mode, the controller (2) does not generate a signal about the malfunction of the control circuits, since the contact closure (8) is a necessary condition during the period of the crane control mode (7);
8. Уменьшение напряжения 110 В в период режима управления краном (7) сигнализирует о нормальной работе модуля телеуправления (6) и его контакта (8).8. A decrease in voltage of 110 V during the period of crane control mode (7) signals the normal operation of the telecontrol module (6) and its contact (8).
9. После того как кран (7) откроется контроллер (2) снимает сигнал на открытие крана (7) и модуль телеуправления (6) размыкает контакт (8), на концах которого вновь появляется напряжение 110 В;9. After the valve (7) opens, the controller (2) removes the signal to open the valve (7) and the telecontrol module (6) opens the contact (8), at the ends of which voltage 110 V appears again;
10. По вновь появившемуся напряжению 110 В на концах контакта (8) контроллер (2) вновь сформирует сигнал об исправности цепей управления в соответствии с п.п. 1-4 настоящего алгоритма;10. According to the newly appeared voltage of 110 V at the ends of the contact (8), the controller (2) will again generate a signal about the serviceability of the control circuits in accordance with paragraphs. 1-4 of this algorithm;
11. Обнаружение неисправности типа I. В случае если кран (7) открылся, контроллер (2) снял сигнал на открытие крана (7), а размыкание контакта (8) не произошло (контакт (8) подгорел или залип), то на его концах не появится напряжение 110 В. На входе преобразователя (13) напряжение также будет равно нулю;11. Type I malfunction detection. If the valve (7) opens, the controller (2) receives a signal to open the valve (7), but the contact (8) does not open (contact (8) burned or stuck), then the ends do not have a voltage of 110 V. At the input of the converter (13), the voltage will also be zero;
12. На выходе преобразователя (13) и входе модуля телеизмерения (3) сигнал «унифицированный сигнал 0-10 В» будет равен нулю. Модуль телеизмерения (3) в этом случае передает контроллеру (2) нулевое значение сигнала и контроллер (2) формирует сигнал о неисправности цепи управления краном;12. At the output of the converter (13) and the input of the telemetry module (3), the signal “unified signal 0-10 V” will be zero. The telemetry module (3) in this case transmits to the controller (2) the zero signal value and the controller (2) generates a signal about the failure of the crane control circuit;
13. Обнаружение неисправности типа II. При возникновении неисправности в блоке питания 110 В (14), обрыва цепей управления или катушки электромагнитного клапана (9), напряжение на контакте (8) станет равно нулю. Формируется сигнал о неисправности цепи управления краном в соответствии с п. 12 настоящего алгоритма;13. Type II fault detection. If a malfunction occurs in the 110 V power supply unit (14), the control circuits or the solenoid valve coil (9) breaks, the voltage at terminal (8) will become zero. A signal is generated about a malfunction of the crane control circuit in accordance with
14. Обнаружение неисправности типа III. В период подачи контроллером (2) команды управления краном (7) «Открыть», изменение напряжение на концах контакта (8) не произошло, из-за неисправности модуля телеуправления (6) или контакта (8), то контроллер (2) формирует сигнал о неисправности цепей управления краном.14. Fault detection type III. During the period when the controller (2) sends the crane control command (7) “Open”, the voltage at the ends of the contact (8) did not change, due to a malfunction of the telecontrol module (6) or contact (8), the controller (2) generates a signal about malfunction of the crane control circuits.
Управление краном по команде «Закрыть» производится аналогично описанному выше, с элементами схемы, относящимися к каналу управления «Закрыть».The crane is controlled by the Close command in the same way as described above, with circuit elements related to the Close control channel.
Прототип имеет следующие недостатки:The prototype has the following disadvantages:
- управление электромагнитным клапаном крана при выполнении команды «Открыть» или «Закрыть» осуществляют одним управляющим реле, что может привести к включению крана по ложной команде управления, либо, в случае отказа управляющего реле, команда переключения крана не будет выполнена;- the solenoid valve of the crane is controlled by the “Open” or “Close” command using one control relay, which can lead to the crane being turned on by a false control command, or, in the event of a control relay failure, the crane switching command will not be executed;
- использование преобразователя напряжения и модуля телеизмерения для получения сигнала о положении контактов реле управления создает дополнительный фактор возникновения неисправности, т.к. в этом решении используется двойное преобразование сигнала и модуль телеизмерения является сложным многокомпонентным устройством;- the use of a voltage converter and a telemetry module to obtain a signal on the position of the contacts of the control relay creates an additional factor in the occurrence of a malfunction, because this solution uses double signal conversion and the telemetry module is a complex multicomponent device;
- в период управления краном контроллер не формирует сигнал о неисправности цепей управления, о нормальной работе модуля телеуправления судят только по уменьшению напряжения 110 В, что усложняет процесс контроля.- during the crane control period, the controller does not generate a signal about the malfunction of the control circuits, the normal operation of the telecontrol module is judged only by a decrease in voltage of 110 V, which complicates the control process.
Задача предлагаемого изобретения - повышение надежности управления краном и, как следствие, повышение безаварийности эксплуатации магистральных трубопроводов.The objective of the invention is to increase the reliability of crane control and, as a consequence, increase the trouble-free operation of main pipelines.
Технический результат - повышение надежности управления краном за счет применения принципа резервирования как относительно количества реле, управляющих краном, так и относительно устройства этих реле, а также за счет функционально просто организованного контроля работоспособности цепей управления краном.EFFECT: increased reliability of crane control by applying the principle of redundancy both with respect to the number of relays controlling the crane and with respect to the device of these relays, as well as due to the functionally simple organized monitoring of the operability of crane control circuits.
Принцип резервирования заключается в том, что для повышения надежности технических устройств в их состав вводят дополнительные элементы по сравнению с минимально необходимыми для выполнения заданных функций.The principle of redundancy is that in order to increase the reliability of technical devices, additional elements are introduced into their composition compared with the minimum necessary to perform the specified functions.
Контроль работоспособности цепей управления краном включает в себя контроль источника постоянного напряжения для питания электромагнитных клапанов, контроль наличия обрыва цепей, замыкания или залипания контактов реле управления краном.Monitoring the operability of the crane control circuits includes monitoring the DC voltage source to power the solenoid valves, monitoring for open circuits, shorting or sticking of the contacts of the crane control relay.
Технический результат достигается тем, что в способе дистанционного управления пневмоприводным краном магистрального трубопровода, включающем постоянный контроль работоспособности цепей управления краном, выбор цепи управления, определение работоспособности цепей управления путем сравнения полученных при контроле данных с данными, хранящимися в памяти контроллера, формирование электрической команды управления посредством реле с нормально разомкнутыми контактами и осуществление управления краном, согласно изобретению, управляют каждым электромагнитным клапаном крана одновременно, по меньшей мере, двумя из трех реле, каждое из которых замыкает два из трех параллельных участков цепи управления этим клапаном, причем на каждом участке расположены две пары контактов от различных реле, при этом контроль работоспособности цепей управления краном осуществляют непрерывным считыванием логических сигналов с оптронов, подключенных к нормально разомкнутым контактам реле, а работоспособность определяют по комбинации считанных логических сигналов.The technical result is achieved by the fact that in the remote control method of the pneumatic actuating valve of the main pipeline, which includes constant monitoring of the operability of the valve control circuits, selecting a control circuit, determining the operability of the control circuits by comparing the data obtained during the control with the data stored in the controller memory, generating an electrical control command by relays with normally open contacts and the control of the crane, according to the invention, I control each solenoid valve of the crane simultaneously has at least two of three relays, each of which closes two of the three parallel sections of the control circuit of this valve, and on each section there are two pairs of contacts from different relays, while the operation of the crane control circuits is monitored continuously reading logical signals from optocouplers connected to normally open relay contacts, and operability is determined by the combination of read logical signals.
Сущность изобретения поясняет рисунками. На фиг. 1 представлена схема для реализации предлагаемого способа дистанционного управления пневмоприводным краном трубопровода, где обозначены следующие позиции:The invention is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a diagram for implementing the proposed method for remote control of a pneumatic pipeline valve, where the following positions are indicated:
1 - контроллер, где DI1-DI12 - входы логических сигналов с оптронов 10-21;1 - controller, where DI1-DI12 - inputs of logical signals from optocouplers 10-21;
2 - источник постоянного напряжения;2 - a constant voltage source;
3 - система управления краном 34;3 -
4, 5, 6 - реле управления электромагнитным клапаном 35 цепи управления краном «Открыть»;4, 5, 6 - relay
7, 8, 9 - реле управления электромагнитным клапаном 36 цепи управления краном «Закрыть»;7, 8, 9 - relay
с 10 по 15 - оптроны для осуществления постоянного контроля работоспособности цепи управления краном «Открыть»;from 10 to 15 - optocouplers for continuous monitoring of the operability of the “Open” crane control circuit;
с 16 по 21 - оптроны для осуществления постоянного контроля работоспособности цепи управления краном «Закрыть»;from 16 to 21 - optocouplers for continuous monitoring of the operability of the crane control circuit "Close";
с 22 по 33 - резистор;from 22 to 33 - a resistor;
34 - пневмоприводной кран;34 - pneumatic actuated valve;
35 - электромагнитный клапан цепи управления краном «Открыть»;35 - solenoid valve valve control circuit "Open";
36 - электромагнитный клапан цепи управления краном «Закрыть»;36 - solenoid valve valve control circuit of the valve "Close";
37 - интерфейс связи с системой управления 3 краном 34.37 - communication interface with the
Сущность предлагаемого способа в части применения принципа резервирования заключается в том, что электромагнитным клапаном управляют одновременно посредством трех реле, причем каждое из них имеет две пары нормально разомкнутых контактов.The essence of the proposed method in terms of applying the principle of redundancy is that the electromagnetic valve is controlled simultaneously by three relays, each of which has two pairs of normally open contacts.
Электромагнитным клапаном 35 управляют:The
- реле 4 с парами контактов К4.1 и К4.2;-
- реле 5 с парами контактов К5.1 и К5.2;-
- реле 6 с парами контактов К6.1 и Кб.2.- relay 6 with pairs of contacts K6.1 and Kb.2.
Электромагнитным клапаном 36 управляют:The
- реле 7 с парами контактов К7.1 и К7.2;-
- реле 8 с парами контактов К8.1 и К8.2;- relay 8 with pairs of contacts K8.1 and K8.2;
- реле 9 с парами контактов К9.1 и К9.2.- relay 9 with pairs of contacts K9.1 and K9.2.
Далее по тексту для простоты изложения термин «пара контактов» может быть заменен на «контакты».Further, for simplicity of presentation, the term “pair of contacts” can be replaced by “contacts”.
Электромагнитный клапан 35 или 36 может быть включен только при условии срабатывания трех или двух любых реле управления. Это позволяет избежать ошибочного включения крана 34 при появлении сбоев или помех в виде одиночных сигналов управления от системы управления 3, включающих одно реле, и сохраняет работоспособность цепей управления при отказе одного из трех реле, что повышает надежность управления краном.
Для реализации управления краном 34 посредством трех реле в цепях управления электромагнитными клапанами 35 и 36 организованы три параллельных, функционально одинаковых и независимых друг от друга участка цепи, каждый из которых предназначен для управления электромагнитным клапаном. На каждом участке цепь управления замыкают две пары контактов от различных реле, что повышает надежность управления краном. Так при отказе одного из трех реле управление электромагнитным клапаном будет осуществлено по участку цепи, где нет контактов этого реле, а при отказе одного из двух контактов в любом реле управление клапаном можно осуществлять по двум другим участкам цепи, где нет этого контакта.To implement the control of the
Таким образом, цепь управления электромагнитным клапаном 35 крана 34 включает в себя:Thus, the control circuit of the
- источник постоянного напряжения 2;-
- реле 4, 5, 6 управления электромагнитным клапаном 35;-
- участок цепи с контактами К4.1 (реле 4) и К5.1 (реле 5);- a section of the circuit with contacts K4.1 (relay 4) and K5.1 (relay 5);
- участок цепи с контактами К5.2 (реле 5) и К6.1 (реле 6);- a section of the circuit with contacts K5.2 (relay 5) and K6.1 (relay 6);
- участок цепи с контактами К4.2 (реле 4) и Кб.2 (реле 6).- a section of the circuit with contacts K4.2 (relay 4) and Kb.2 (relay 6).
- электромагнитный клапан 35;- the
- контроллер 1;-
- система управления 3.-
Цепь управления электромагнитным клапаном 36 крана 34 включает в себя:The solenoid
- источник постоянного напряжения 2;-
- реле 7, 8, 9 управления электромагнитным клапаном 36;-
- участок цепи с контактами К7.1 (реле 7) и К8.1 (реле 8);- a section of the circuit with contacts K7.1 (relay 7) and K8.1 (relay 8);
- участок цепи с контактами К8.2 (реле 8) и К9.1 (реле 9);- a section of the circuit with contacts K8.2 (relay 8) and K9.1 (relay 9);
- участок цепи с контактами К7.2 (реле 7) и К9.2 (реле 9).- a section of the circuit with contacts K7.2 (relay 7) and K9.2 (relay 9).
- электромагнитный клапан 36;-
- контроллер 1;-
- система управления 3.-
Далее по тексту для простоты изложения участки цепи будут обозначаться как участок К4.1-К5.1, участок К5.2-К6.1 и т.д.Hereinafter, for ease of presentation, sections of the chain will be designated as section K4.1-K5.1, section K5.2-K6.1, etc.
Контроль работоспособности цепей управления краном 34 организован на принципе преобразования электрического напряжения на концах нормально разомкнутого контакта реле в логический сигнал, который считывается контроллером 1. Для этого к каждой паре нормально разомкнутых контактов реле управления подключен оптрон. Если цепи управления краном 34 работоспособны, то при прохождении тестового тока через оптрон (контакты разомкнуты, контроль цепей управления) на контроллер 1 с выхода оптрона поступает сигнал логической единицы, при отсутствии тока (контакты замкнуты, управление краном) - сигнал логического ноля. Наличие сигналов, обратных выше упомянутым, будет свидетельствовать о наличии в цепях управления краном неисправностей в виде обрыва цепей, замыкания или залипания контактов реле управления, или отказа источника постоянного напряжения 2. Виды неисправностей, в зависимости от комбинации считанных логических сигналов, будут рассмотрены ниже, при описании осуществления предлагаемого способа.The operability control of the
Величина тестового тока, достаточного для включения оптрона, составляет порядка (1-5) мА, что значительно меньше тока срабатывания и удержания электромагнитов 35 и 36 (обычно более 500 мА). Необходимое значение тестового тока обеспечивают резисторы, подключенные к входам оптронов.The test current sufficient to turn on the optocoupler is about (1-5) mA, which is much less than the response and holding current of
Указанные элементы объединены следующим образом.These elements are combined as follows.
В цепи управления электромагнитным клапаном 35:In the control circuit of the solenoid valve 35:
- контакты К4.1, оптрон 10 с резистором 22;- contacts K4.1,
- контакты К4.2, оптрон 11 с резистором 23;- contacts K4.2,
- контакты К5.1, оптрон 12 с резистором 24;- contacts K5.1,
- контакты К5.2, оптрон 13 с резистором 25;- contacts K5.2,
- контакты К6.1, оптрон 14 с резистором 26;- contacts K6.1,
- контакты К6.2, оптрон 15 с резистором 27.- contacts K6.2,
В цепи управления электромагнитным клапаном 36:In the control circuit of the solenoid valve 36:
- контакты К7.1, оптрон 17 с резистором 29;- contacts K7.1,
- контакты К7.2, оптрон 16 с резистором 28;- contacts K7.2,
- контакты К8.1, оптрон 19 с резистором 31;- contacts K8.1,
- контакты К8.2, оптрон 18 с резистором 30;- contacts K8.2,
- контакты К9.1, оптрон 21 с резистором 33;- contacts K9.1,
- контакты К9.2, оптрон 20 с резистором 32.- contacts K9.2,
Таким образом, на контроллер 1 непрерывно поступают логические сигналы о состоянии цепей управления краном 34 на протяжении всего процесса управления - при контроле выбранной цепи управления «Открыть» или «Закрыть», при формировании электрической команды управления и при управлении электромагнитным клапаном, при этом параллельно происходит проверка работоспособности цепи, не задействованной в управлении выбранным электромагнитным клапаном.Thus, the
Считанные комбинации логических сигналов от оптронов 10-21 контроллер 1 сравнивает с хранящимися в его памяти комбинациями тестовых логических сигналов и выдает результат проверки в виде цифровых кодов, содержащих информацию об исправности цепей управления, в систему управления 3 по интерфейсу 37 для формирования команды «Открыть» или «Закрыть».
Включение электромагнитного клапана возможно при наличии сигналов логической единицы по меньшей мере от двух оптронов, подключенных к двум парам контактов одного участка цепи управления клапаном. В цепи управления краном 34 «Открыть» это участок К4.1-К5.1, либо участок К5.2-К6.1, либо участок К4.2-К6.2. В цепи управления краном крана 34 «Закрыть» это участок К7.1-К8.1, либо участок К8.2-К9.1, либо участок К7.2-К9.2.The inclusion of the electromagnetic valve is possible in the presence of signals of a logical unit from at least two optocouplers connected to two pairs of contacts of one section of the valve control circuit. In the “Open” control circuit of the
Система управления 3, в зависимости от выбранной цепи управления «Открыть» или «Закрыть», а также в зависимости от полученного от контроллера 1 цифрового кода, формирует и передает по интерфейсу 37 в контроллер 1 одновременно два или три сигнала на включение соответственно двух или трех реле выбранной цепи управления краном 34:The
- при команде «Открыть»-«Открыть №1» для реле 4, «Открыть №2» для реле 5, «Открыть №3» для реле 6;- with the command “Open” - “Open No. 1” for
- при команде «Закрыть»-«Закрыть №1» для реле 7, «Закрыть №2» для реле 8, «Закрыть №3» для реле 9.- with the command “Close” - “Close No. 1” for
Для осуществления управления краном 34 по меньшей мере два реле формируют электрическую команду управления посредством замыкания контактов работоспособных участков выбранной цепи управления.To control the
Расположение на схеме фиг. 1 системы управления 3 и реле 4-9 является условным, варианты могут быть различными, что зависит от конкретных условий использования способа.The arrangement in the diagram of FIG. 1
Таким образом, контроль работоспособности цепей управления краном функционально организован просто, без проведения каких-либо измерений и применения сложных устройств, создающих дополнительный фактор возникновения неисправности, при этом логические сигналы о состоянии цепей поступают в контроллер непрерывно. Перечисленные преимущества обеспечивают достоверный постоянный контроль обеих цепей управления на протяжении всего процесса управления и повышают надежность управления краном.Thus, the monitoring of the operability of the crane control circuits is functionally organized simply, without taking any measurements and using complex devices that create an additional factor in the occurrence of a malfunction, while the logical signals about the state of the circuits enter the controller continuously. The listed advantages provide reliable constant control of both control circuits throughout the entire control process and increase the reliability of crane control.
Реализация способа дистанционного управления пневмоприводным краном трубопровода происходит следующим образом: при постоянном контроле работоспособности цепей управления краном 34 формируется электрическая команда управления «Открыть» или «Закрыть» крана 34 и осуществляется ее выполнение.The implementation of the method for remote control of a pneumatic actuated valve of the pipeline is as follows: with constant monitoring of the operability of the control circuits of the
При контроле работоспособности цепей управления до переключения крана 34 контакты реле 4, 5, 6, 7, 8, 9 находятся в исходном состоянии, т.е. нормально разомкнуты, и от источника напряжения 2 через электромагниты клапанов 35 и 36 проходит тестовый ток.When monitoring the operability of control circuits before switching the
Через электромагнит клапана 35 ток проходит по цепи - плюс источника напряжения 2; параллельные участки соединения пар оптронов: 10 и 12 на участке К4.1-К5.1, 13 и 14 на участке К5.2-К6.1, 11 и 15 на участке К4.2-К6.2; электромагнит 35; минус источника напряжения 2.Through the
Через электромагнит клапана 36 ток проходит по цепи - плюс источника напряжения 2; параллельные участки соединения пар оптронов: 16 и 20 участка К7.2-К9.2, оптронов 18 и 21 участка К8.2-К9.1, оптронов 17 и 19 участка К7.1-К8.1; электромагнит 36; минус источника напряжения 2.Through the
Величина тестового тока значительно меньше тока срабатывания и удержания электромагнитов 35 и 36, электромагниты клапанов 35 и 36 не включаются, а с выходов оптронов 10-21 в контроллер 1 через входы DI1-DI12 непрерывно поступают логические сигналы, которые зависят от положения контактов, к которым подключены оптроны 10-21.The magnitude of the test current is significantly less than the response and holding current of the
Считанные комбинации логических сигналов от оптронов 10-21 контроллер 1 сравнивает с хранящимися в его памяти комбинациями тестовых логических сигналов.The read combinations of logical signals from the optocouplers 10-21, the
В результате сравнения могут быть следующие результаты, свидетельствующие о работоспособности цепей управления:As a result of the comparison, there may be the following results indicating the operability of control circuits:
- цепь управления электромагнитным клапаном 35 исправна, если от всех оптронов 10-15 получен сигнал логической единицы (все оптроны 10-15 включены) при отсутствии сигналов «Открыть №1», «Открыть №2», «Открыть №3»;- the control circuit of the
- цепь управления электромагнитным клапаном 36 исправна, если от всех оптронов 16-21 получен сигнал логической единицы (все оптроны 16-21 включены) при отсутствии сигналов «Закрыть №1», «Закрыть №2», «Закрыть №3»;- the control circuit of the
- обрыв в цепи (или отказ) источника напряжения 2, если от всех оптронов 10-21 получены сигналы логического ноля (все оптроны 10-21 отключены);- open circuit (or failure) of
- обрыв в цепи электромагнитного клапана 35, если от всех оптронов 10- open circuit in the circuit of the
- 15 получен сигнал логического ноля (все оптроны 10-15 отключены), а от хотя бы одного из оптронов 16-21 получен сигнал логической единицы (один из оптронов 16-21 включен);- 15 a logical zero signal is received (all optocouplers 10-15 are disabled), and a logic one signal is received from at least one of the optocouplers 16-21 (one of the optocouplers 16-21 is turned on);
- обрыв в цепи электромагнитного клапана 36, если от всех оптронов 16- open circuit in the circuit of the
- 21 получен сигнал логического ноля (все оптроны 16-21 отключены), а от хотя бы одного из оптронов 10-15 получен сигнал логической единицы (один из оптронов 10-15 включен);- 21 received a logical zero signal (all optocouplers 16-21 are disabled), and a signal of a logical unit was received from at least one of the optocouplers 10-15 (one of the optocouplers 10-15 is turned on);
- залипание (замыкание) контактов К4.1 реле 4, если от оптрона 10 получен сигнал логического ноля (оптрон 10 отключен) при отсутствии сигнала «Открыть №1»;- sticking (closing) of contacts K4.1 of
- залипание (замыкание) контактов К4.2 реле 4, если от оптрона 11 получен сигнал логического ноля (оптрон 11 отключен) при отсутствии сигнала «Открыть №1»;- sticking (closing) of contacts K4.2 of
- залипание (замыкание) контактов К5.1 реле 5, если от оптрона 12 получен сигнал логического ноля (оптрон 12 отключен) при отсутствии сигнала «Открыть №2»;- sticking (closing) of contacts K5.1 of
- залипание (замыкание) контактов К5.2 реле 5, если от оптрона 13 получен сигнал логического ноля (оптрон 13 отключен) при отсутствии сигнала «Открыть №2»;- sticking (closing) of contacts K5.2 of
- залипание (замыкание) контактов К6.1 реле 6, если от оптрона 14 получен сигнал логического ноля (оптрон 14 отключен) при отсутствии сигнала «Открыть №3»;- sticking (closing) of contacts K6.1 of relay 6, if a logic zero signal is received from optocoupler 14 (
- залипание (замыкание) контактов Кб.2 реле 6, если от оптрона 15 получен сигнал логического ноля (оптрон 15 отключен) при отсутствии сигнала «Открыть №3»;- sticking (closure) of the
- залипание контактов К7.1 реле 7, если от оптрона 17 получен сигнал логического ноля (оптрон 17 отключен) при отсутствии сигнала «Закрыть №1»;- sticking of contacts K7.1 of
- залипание контактов К7.2 реле 7, если от оптрона 16 получен сигнал логического ноля (оптрон 16 отключен) при отсутствии сигнала «Закрыть №1»;- sticking of contacts K7.2 of
- залипание контактов К8.1 реле 8, если от оптрона 19 получен сигнал логического ноля (оптрон 19 отключен) при отсутствии сигнала «Закрыть №2»;- sticking of contacts K8.1 of relay 8, if a logic zero signal is received from optocoupler 19 (
- залипание контактов К8.2 реле 8, если от оптрона 18 получен сигнал логического ноля (оптрон 18 отключен) при отсутствии сигнала «Закрыть №2»;- sticking of contacts K8.2 of relay 8, if a logic zero signal is received from optocoupler 18 (
- залипание контактов К9.1 реле 9, если от оптрона 21 получен сигнал логического ноля (оптрон 21 отключен) при отсутствии сигнала «Закрыть №3»;- sticking of contacts K9.1 of relay 9, if a logic zero signal is received from optocoupler 21 (
- залипание контактов К9.2 реле 9, если от оптрона 20 получен сигнал логического ноля (оптрон 20 отключен) при отсутствии сигнала «Закрыть №3».- sticking of contacts K9.2 of relay 9, if a logic zero signal is received from the optocoupler 20 (the
Контроллер 1 передает в систему управления 3 по интерфейсу 37 указанные результаты контроля цепей управления электромагнитами 35 и 36 в форме цифрового кода.The
Система управления 3, в зависимости от полученного от контроллера 1 цифрового кода, передает по интерфейсу 37 в контроллер 1 и на реле выбранной цепи управления одновременно два или три сигнала для формирования электрической команды управления «Открыть» или «Закрыть» и осуществления управления краном 34.The
Алгоритм формирования этих команд одинаков для обеих цепей управления.The algorithm for generating these commands is the same for both control circuits.
1. Система управления 3 выдает в контроллер 1 по интерфейсу 37 и на реле 4, 5, 6 три одновременных сигнала включения реле - «Открыть №1» для реле 4, «Открыть №2» для реле 5, «Открыть №3» для реле 6.1. The
2. Реле 4, 5, 6 формируют электрическую команду «Открыть» посредством замыкания соответствующих контактов К4.1, К4.2, К5.1, К5.2, К6. 1, К6.2. В результате ток проходит по цепи - плюс источника напряжения 2; замкнутые контакты на участках К4.1-К5.1, К5.2-К6.1, К4.2-К6.2; электромагнит клапана 35; минус источника напряжения 2 и кран 34 переключается в состояние «Открыто».2.
3. При замыкании контактов К4.1, К4.2, К5.1, К5.2, К6.1, К6.2 происходит отключение оптронов 10-15, что регистрирует контроллер 1 по состоянию сигналов DI1-DI6, принимаемых с соответствующих выходов оптронов 10-15, и в систему управления 3 по интерфейсу 37 выдается сигнал о начале выполнения команды «Открыть».3. When the contacts K4.1, K4.2, K5.1, K5.2, K6.1, K6.2 are closed, the optocouplers 10-15 are turned off, which registers the
4. В конце периода переключения крана 34 система управления 3 прекращает выдачу сигналов «Открыть №1», «Открыть №2», «Открыть №3» и контроллер 1 продолжает контроль состояния цепей управления краном.4. At the end of the switching period of the
5. В случае неполучения сигнала «Открыть №1» или отказа реле 4 его контакты К4.1, К4.2 останутся разомкнутыми, а оптроны 10, 11 включенными.5. If the “Open No. 1” signal is not received or
При этом сигналы «Открыть №2», «Открыть №3» включат реле 5 и 6, которые замкнут контакты К5.1 и К5.2, К6.1 и К6.2. Однако, из-за незамкнутых контактов К4.1 и К4.2 по участкам К4.1-К5.1 и К4.2-К6.2 ток не пойдет. В результате ток будет проходить по цепи - плюс источника напряжения 2; замкнутые контакты участка К5.2-К6.1; электромагнит клапана 35; минус источника напряжения 2 и кран 34 начнет переключение в состояние «Открыто».In this case, the signals “Open No. 2”, “Open No. 3” will turn on relays 5 and 6, which are closed by contacts K5.1 and K5.2, K6.1 and K6.2. However, due to open contacts K4.1 and K4.2, the current will not go through sections K4.1-K5.1 and K4.2-K6.2. As a result, the current will pass through the circuit -
6. В случае неполучения сигнала «Открыть №2» или отказа реле 5 его контакты К5.1, К5.2 останутся разомкнутыми, а оптроны 12, 13 включенными.6. If the “Open No. 2” signal is not received or
При этом сигналы «Открыть №1», «Открыть №3» включат реле 4, 6, которые замкнут контакты К4.1 и К4.2, К6.1 и К6.2. Однако, из-за незамкнутых контактов К5.1 и К5.2 по участкам К4.1-К5.1 и К5.2-К6.1 ток не пойдет. В результате ток будет проходить по цепи - плюс источника напряжения 2; замкнутые контакты участка К4.2-К6.2; электромагнит клапана 35; минус источника напряжения 2 и кран 34 начнет переключение в состояние «Открыто».In this case, the signals “Open No. 1”, “Open No. 3” will turn on relays 4, 6, which are closed by contacts K4.1 and K4.2, K6.1 and K6.2. However, due to open contacts K5.1 and K5.2, the current will not go through sections K4.1-K5.1 and K5.2-K6.1. As a result, the current will pass through the circuit -
7. В случае неполучения сигнала «Открыть №3» или отказа реле 6 его контакты К6.1, К6.2 останутся разомкнутыми, а оптроны 14, 15 включенными. При этом сигналы «Открыть №1», «Открыть №2» включат реле 4, 5, которые замкнут контакты К4.1 и К4.2, К5.1 и К5.2. Однако, из-за незамкнутых контактов К6.1 и К6.2 по участкам К5.2-К6.1. и К4.2-К6.2 ток не пойдет. В результате ток будет проходить по цепи - плюс источника напряжения 2; замкнутые контакты участка К4.1-К5.1; электромагнит клапана 35; минус источника напряжения 2 и кран 34 начнет переключение в состояние «Открыто».7. If the “Open No. 3” signal is not received or relay 6 fails, its contacts K6.1, K6.2 will remain open, and the
Приведенные примеры показывают, как организация цепей управления краном 34 по предлагаемому способу обеспечивает надежное управление электромагнитным клапаном посредством двух реле при неисправности третьего реле. Каналы цепи управления, в которых расположены неисправные контакты, исключаются из процесса управления, что повышает надежность управления краном.The above examples show how the organization of the control circuits of the
Из приведенных примеров ясно, что надежное управление краном также возможно осуществить в следующих случаях:From the above examples it is clear that reliable control of the crane is also possible in the following cases:
1. неисправна только одна пара контактов одного реле или неисправны у двух реле по одной паре контактов, расположенных на одном участке цепи управления (в управлении электромагнитным клапаном будут участвовать два участка цепи управления, не будет участвовать участок с неисправной парой или двумя парами контактов, он будет исключен из цепи управления);1. only one pair of contacts of one relay is faulty or two relays have one pair of contacts located on one section of the control circuit (two sections of the control circuit will participate in the control of the electromagnetic valve, a section with a faulty pair or two pairs of contacts will not participate, it will be excluded from the control circuit);
2. неисправны у двух реле по одной паре контактов, расположенных на разных участках цепи управления (в управлении электромагнитным клапаном будут участвовать только один участок цепи управления, не будут участвовать участки с неисправными парами контактов, они будут исключены из цепи управления).2. two relays have one pair of contacts faulty located on different sections of the control circuit (only one section of the control circuit will participate in the control of the solenoid valve, sections with faulty pairs of contacts will not participate, they will be excluded from the control circuit).
Организация цепей управления краном 34 по предлагаемому способу также исключает включение электромагнитного клапана 35 только посредством одного реле, т.е. при выдаче системой управления 3 только одного из трех сигналов «Открыть №1», «Открыть №2», «Открыть №3». Например, при получении только одного сигнала «Открыть №1» включится реле 4 и замкнет контакты К4.1 и К4.2. Контакты невключенных реле 5 и 6 останутся в нормально разомкнутом состоянии, в цепи управления все три участка К4.1-К5.1, К5.2-К6.1 и К4.2-К6.2 будут разомкнуты, значит, и цепь управления электромагнитным клапаном 35 будет разомкнута. Аналогично эта цепь будет разомкнута при включении только одного реле 5 сигналом «Открыть №2» или включений только одного реле 6 сигналом «Открыть №3».The organization of the control circuits of the
Таким образом, обеспечена нейтрализация ложного переключения пневмоприводного крана при сбое в работе системы управления 3, что повышает надежность управления краном.Thus, the neutralization of the false switching of the pneumatic actuated valve is ensured in case of a malfunction of the
Формирование электрической команды управления «Закрыть» крана 34 происходит аналогично формированию команды «Открыть». При этом участвуют элементы цепи управления электромагнитным клапаном 36, которые были описаны выше.The formation of the electric control command "Close" of the
По сравнению с известными решениями предлагаемый способ обеспечивает существенное повышение надежности управления пневмоприводным краном и, как следствие, повышает безаварийность эксплуатации магистральных трубопроводов.Compared with the known solutions, the proposed method provides a significant increase in the reliability of controlling a pneumatic actuated valve and, as a result, increases the trouble-free operation of main pipelines.
Данное техническое решение выполняет поставленную задачу и имеет в качестве технического результата повышение надежности управления пневмоприводным краном за счет следующего:This technical solution performs the task and has the technical result of increasing the reliability of controlling a pneumatic actuated valve due to the following:
- управление краном осуществляют посредством трех реле;- the crane is controlled by three relays;
- каждое реле имеет две пары нормально разомкнутых контактов;- each relay has two pairs of normally open contacts;
- цепь управления каждым электромагнитным клапаном организована так, что содержит три параллельных, функционально одинаковых и независимых друг от друга участка;- the control circuit of each solenoid valve is organized so that it contains three parallel, functionally identical and independent from each other sections;
- на каждом участке замыкание цепи происходит двумя парами контактов от различных реле;- in each section, the circuit is closed by two pairs of contacts from various relays;
- надежное управление краном возможно при неисправности одного реле или, в различных вариантах, при неисправности отдельных контактов реле;- reliable control of the crane is possible in the event of a malfunction of one relay or, in various versions, in the event of a malfunction of individual relay contacts;
- управление краном невозможно посредством только одного реле;- crane control is not possible with only one relay;
обеспечена нейтрализация ложного переключения пневмоприводного крана при сбое в работе системы управления;neutralization of false switching of the pneumatic actuated valve is ensured in case of a malfunction in the control system;
- контроль работоспособности цепей происходит с помощью оптронов, подключенных к каждой паре контактов реле;- control of the operability of the circuits is carried out using optocouplers connected to each pair of relay contacts;
- при контроле нет измерений и использования сложных устройств;- during control there are no measurements and the use of complex devices;
- логические сигналы о состоянии цепей поступают в контроллер непрерывно.- logical signals about the state of the circuits are supplied to the controller continuously.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018111152A RU2681553C1 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | Method for remote control of pneumatic actuator of main pipeline |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018111152A RU2681553C1 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | Method for remote control of pneumatic actuator of main pipeline |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2681553C1 true RU2681553C1 (en) | 2019-03-11 |
Family
ID=65805638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018111152A RU2681553C1 (en) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | Method for remote control of pneumatic actuator of main pipeline |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2681553C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2124778C1 (en) * | 1997-09-10 | 1999-01-10 | Фирма "Вега-ЛТД" | Shut-off element actuator control device |
RU79194U1 (en) * | 2008-08-12 | 2008-12-20 | Закрытое акционерное общество "ПУЛЬСАР" | DEVICE FOR CONTROL THE DRIVE OF THE PULSAR LOCKING AUTHORITY |
WO2013184863A1 (en) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | Fisher Controls International Llc | Methods and apparatus to control and/or monitor a pneumatic actuator |
RU2525043C1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-08-10 | Вадим Александрович Дрошнев | Method for permanent monitoring of pipeline valve control circuit integrity and scheme for its implementation |
US9255649B2 (en) * | 2012-08-07 | 2016-02-09 | Fisher Controls International, Llc | Apparatus for fluid control device leak detection |
-
2018
- 2018-03-28 RU RU2018111152A patent/RU2681553C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2124778C1 (en) * | 1997-09-10 | 1999-01-10 | Фирма "Вега-ЛТД" | Shut-off element actuator control device |
RU79194U1 (en) * | 2008-08-12 | 2008-12-20 | Закрытое акционерное общество "ПУЛЬСАР" | DEVICE FOR CONTROL THE DRIVE OF THE PULSAR LOCKING AUTHORITY |
WO2013184863A1 (en) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | Fisher Controls International Llc | Methods and apparatus to control and/or monitor a pneumatic actuator |
US9255649B2 (en) * | 2012-08-07 | 2016-02-09 | Fisher Controls International, Llc | Apparatus for fluid control device leak detection |
RU2525043C1 (en) * | 2013-05-15 | 2014-08-10 | Вадим Александрович Дрошнев | Method for permanent monitoring of pipeline valve control circuit integrity and scheme for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2406102C2 (en) | Emergency shutdown system | |
US20070182255A1 (en) | Safety switching module | |
US7828008B1 (en) | Online partial stroke testing system using a modified 2004 architecture | |
RU2543366C2 (en) | Apparatus, method and programme for test of solenoids of automatic safety systems | |
NO319522B1 (en) | Method and device for verifying the functionality of a security device | |
US9939491B2 (en) | Relay unit, control method for relay unit | |
WO1999036714A9 (en) | Two out of three voting solenoid arrangement | |
KR101992299B1 (en) | Nuclear power plant digital protection system | |
RU2662571C2 (en) | System and method for shutting down field device | |
US11365088B2 (en) | Monitoring device for a passenger transport system, testing method and passenger transport system | |
EP0192027B1 (en) | Testable, "fault-tolerant" power interface circuit for controlling plant process equipment | |
US8056390B2 (en) | Partial stroke testing with pulsed control loop | |
KR102003748B1 (en) | Local component interface modle characterizing common cause failure tolerance and condition/performance monitoring capability and method for developing the same | |
US20020091451A1 (en) | Variable function voting solenoid-operated valve apparatus and testing method therefor | |
RU2681553C1 (en) | Method for remote control of pneumatic actuator of main pipeline | |
WO2020110652A1 (en) | Electromagnetic brake control device and control device | |
US4687623A (en) | Self-compensating voted logic power interface with tester | |
US11108344B2 (en) | Soft starter, operating method, and switching system | |
US6764059B2 (en) | Valve isolation system | |
EP0933859A1 (en) | Electronic on-line control and monitoring system for high-voltage circuit breakers | |
JP4673358B2 (en) | Protection system for equipment and method for inspection of protection system | |
US10395869B2 (en) | Relay circuit and method for performing self-test of relay circuit | |
JP2008151131A6 (en) | Protection system for equipment and method for inspection of protection system | |
US20050043911A1 (en) | Method and device to test the operation safety of a process control device | |
EP2749970B1 (en) | Safety instrument system and method for permitting PST |