SU1695350A1 - Устройство дл сигнализации и управлени двухпозиционным исполнительным механизмом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам автоматизации технологических процессов, предназначено дл  отображени  информации на мнемосхемах о конечных положени х и перемещени х запорно-регулирующих и подобных им двухпозиционных исполнительных механизмов, обладающих органами контрол  своих конечных состо ний, а также дл  управлени  этими механизмами, и может быть использовано в локальных и централизованных системах контрол  и управлени  в газовой, химической, энергетической и других отрасл х промышленности . Целью изобретени   вл етс  упрощение и повышение информативности устройства. Дл  этого в устройство, содержащее шины 1 и 2 управлени , RS-триггеры 3 и 4, выходы 5 и 6 управлени , индикаторы 7 и 8 положени , генератор 9 импульсов, формирователь 10 импульсов различной скважности, элементы 11 и 12 задержки, элементы ИЛИ 13, 14 и 15 и информационные шины 16 и 17, введены коммутатор 18 и блок 19 преобразовани  кода. В зависимости от характера свечени  индикаторов 7 и 8 положени  определ ютс  направление движени  исполнительного механизма и возможна  неисправность 4 ил сл

Description

Изобретение относитс  к средствам автоматизации технологических процессов, предназначено дл  отображени  информации на мнемосхемах о конечных положени х и перемещени х запорно-регулирующих и подобных двухпозиционных исполнительных механизмов, обладающих органами контрол  своих конечных состо ний, а также дл  управлени  этими механизмами, и может быть использовано в локальных и централизованных системах контрол  и управлени  в газовой, химической, энергетической и других отрасл х промышленности.

Целью изобретени   вл етс  упрощение и повышение информативности устройства .

На фиг. 1 представлена схема устройства дл  сигнализации и управлени  двухпо- зиционным исполнительным механизмом; на фиг. 2 - схема формировател  импульсов различной скважности; на фиг. 3 - алгоритм работы устройства при переводе исполнительного механизма из первого (закрытого) во второе (открытое) положение; на фиг 4 - алгоритм работы устройства при переводе исполнительного механизма из второго (открытого ) в первое (закрытое) положение

Устройство содержит шины 1 и 2 управлени  (например, Закрыть и Открыть), RS-триггеры З и 4, выходы 5 и 6 управлени , индикаторы 7 и 8 положени  индикаторы первого и второго конечных положений (нао

Ю

сл со сл о

пример Закрыто и Открыто) генератор 9 импульсов, формирователь 10 импульсов различной скважности, элементы 11 и 12 задержки, элементы ИЛИ 13, 14 и 15, информационные шины 16 и 17, например, формировани  сигналов положений исполнительного механизма (например, Закрыто и Открыто соответственно), коммутатор 18 и блок 19 преобразовани  кода.

В случае использовани  устройства с двухпозиционными исполнительными механизмами , имеющими по три органа контрол  положений Закрыто, Открыто и Промежуточное, оно может быть дополнено информационной шиной 20

Формирователь 10 импульсов различной скважности выполнен из элемента ИЛИ 21, элемента И 22 и триггера 23.

В качестве блока 19 преобразовател  кода может быть использовано программируемое посто нное запоминающее устройство (ППЗУ).

В табл. 1 приведены состо ни  выходов блока 19 преобразовани  кода в зависимости от состо ни  адресных входов {программа , записанна  в три младших разр да ППЗУ), а также характеристика и последовательность выполн емых функций при поступлении команды Открыть и последующем переводе исполнительного механизма из положени  Закрыто г положение Открыто.

Устройство работает следующим образом .

За исходное состо ние исполнительного механизма принимают первое конечное положение (закрытое), ч го соответствует замкнутому состо нию замыкающего контакта датчика этого положени  и подаче по информационной шине 16 на вход D блока 19 преобразовани  кода и на R-вход RS- триггера 3 сигнала единица В этом же исходном состо нии замыкающий контакт датчика второго конечного (открытого) положени  разомкнут, что соответсгвует подаче по информационной шине 17 на вход Е блока 19 пам ти и на R-вход RS-триггера 4 сигнала ноль,

RS-триггер 4 сохран ет нулевое состо ние либо в результате выполнени  предшествующей команды на открытие, либо в результате установочного импульса, сформированного при включении питани  устройства и ориентирующего: оба R3- триггера в нулевое состо ние (шина начальной установки не показана).

Сигналы на выходах элементов 11 и 12 задержки равны нулю, и, следовательно, с выхода коммутатора 18 на вход А блока 19

преобразовани  кода поступает импульсна  последовательность с частотой fo (скважность 2) Сигналы на остальных адресных входах В, С, D и Е блока 19 преобразовани  кода образуют кодовую комбинацию 0010

При этом на выходах F, G, Н блока 19 преобразовани  кода будут попеременно с частотой fo смен ть друг друга два слова:

9-е слово - 101 и аналогичное 10-е слово (см. табл. 1). В результате индикатор 7 первого конечного (закрытого) положени  светитс  ровным светом, индикатор 8 второго конечного (открытого) положени  выключитс , а на R-входе элемента 12 задержки установитс  разрешающий сигнал единица .

При необходимости перевода исполнительного механизма из первого (закрытого)

во второе (открытое) положение на шину 2 управлени  подаетс  сигнал единица, в результате чего на выходе RS-триггера 4 формируетс  сигнал единица, который с выхода 6 управлени  устройства поступает

на привод исполнительного механизма

Кроме т ого, этот сигнал единица через элемент ИЛИ 13 поступает на вход В запуска элемента 12 задержки и на установки в нуль элемента 11 задержки,

создава  услови  дл  зго последующего запуска . Одновременно сигнал единица с выхода триггера 4 через элемент ИЛИ 15 поступает на вход С блока 19 преобразовани  пам ти кода и приводит к смене кода на

его адресных входах с fo0010 на fo0110, при этом на выходах F, G, H блока 19 будут попеременно с частотой fo смен ть друг друга два других слова: 13-е слово 101 и 14-е слово 111 (см. табл. 1). В результате

индикатор 7 первого конечного положени  продолжает светитьс  ровным светом, а ин- диг.аюр 8 второго конечного положени  начинает светитьс  мигающим светом с частотой fo, что соответствует поступлению

команды на открытие.

Если при подаче на шину 2 управлени  команды последн   по каким-либо причинам не выполн етс  и сигнал на первой информационной шине 16 не измен етс  из

единицы в ноль, то через врем  гь равное времени срабат ывани  элемента 12 задержки , на выходе последнего формируетс  сигнал единица, который поступает на вход V1 коммутатора 18 и приводит к смене на его выходе импульсной последовательности fo на fi. Одновременно этот же сигнал через элементы ИЛИ 14 и 15 поступает на входы В и С блока 19 и приводит к смене кода на адресных шинах fo0110 на

fi1110, в результате чего будет осуществл тьс  попеременна  с частотой fi выборка двух новых слов: 15-го слова - 001 и 16-го слова , что обеспечивает съем импульсной последовательности fo с индика- тора 8 положени  и поступление на индикатор 7 положени  импульсной последовательности fi малой скважности.

Таким образом, в результате срабатывани  элемента 12 задержки индикатор 8 гаснет, а индикатор 7 начинает светитьс  мигающим светом, при котором длительность свечени  превышает его выключенное состо ние. Это свидетельствует о том, что произошел отказ в цеп х управлени  при подаче команды на перевод исполнительного механизма из первого (закрытого) во второе (открытое) положение, либо отказ в цеп х контрол  первого конечного положени .

Отображение этой информации на индикаторе 7 положени  сохран етс  до тех пор, пока не будет вы снена и устранена причина отказа.

Если исполнительный механизм начал выполн ть поданную по шине 2 управлени  команду, то, как только контакт датчика закрытого положени  исполнительного механизма разомкнетс , на информационной шине 16 по витс  сигнал нул , что приведет к смене кода на адресных входах блока 19 fo0110 на fo0100, при этом блок 19 переходит в режим попеременной выборки с частотой fo соответствующей пары слов: 5-го слова 000 и 6-го слова 010,

По вление при этом сигнала нул  на выходе Н блока 19 переводит элемент 12 задержки в исходное состо ние и одновременно запускает элемент 11 задержки. Кроме того, посто нное при смене этих слов присутствие сигнала нул  на выходе F блока 19 приводит к погасанию индикатора 7 положени , а чередование сигналов 0 (в 5-м слове) и 1 (в 6-м слове) на выходе G) - к высвечиванию индикатора 8 положени  ми- гающим светом с частотой fo.

Это означает, что исполнительный механизм отошел от своего первого конечного положени  и находитс  в промежуточном положении (динамическом режиме переме- щени  из первого конечного положени  во второе).

Как только исполнительный механизм достигнет своего второго конечного положени , замыкающий контакт датчика эамк- нетс  и на информационной шине 17 по витс  сигнал единицы, что приведет к смене кода на адресных входах блока 19 на fo0101. Одновременно этот же сигнал поступает на R-вход RS-триггера 4 и возвращает его в исходное (нулевое) состо ние, вследствие чего элемент 11 задержки также переводитс  в исходное состо ние, а на адресных входах блока 19 вновь происходит смена кода на foOOOl, причем это происходит с незначительным по отношению к предыдущей смене запаздыванием, определ емым только временем задержки распространени  сигнала, и, -следовательно, начавша с  выборка с частотой fo пары слов (21-го и 22-го) тотчас же смен етс  на выборку новой пары слов (17-го и 18-го), что переводит мигающее свечение индикатора 8 положени  в ровное (см. табл. 1). Это свидетельствует о том, что исполнительный механизм полностью открылс  и находитс  во втором конечном положении (статическом, открытом).

Если же во врем  перестановки при переводе исполнительного механизма в сторону открытого положени  в нем произойдет неисправность (например, заклинивание ), то через врем  zi, определ емое временем срабатывани  элемента 11 задержки , на его выходе сформируетс  сигнал единица, который поступает на иход V2 коммутатора 18 и приводит к смене на его выходе импульсной последовательности fo на f2 повышенной скважности. В результате этого попеременна  выборка пары слов (5-го и 6-го), характеризующих промежуточное состо ние исполнительного механизма (динамический режим перемещени  из первого конечного положени  во второе), будет осуществл тьс  с частотой h и индикатор 8 будет светитьс  мигающим светом, при котором длительность его свечени  меньше его выключенного состо ни . Это свидетельствует о неисправном состо нии исполнительного механизма при выполнении команды на его перевод из первого (закрытого) во второе (открытое) положение, либо отказ в цеп х органа контрол  второго конечного положени .

Перевод устройства из исходного второго (открытого) в первое (закрытое) положение происходит аналогичным образом и отличаетс  кодами выборки программы, занимающей в блоке 19 слова: 17-18,19-20 3-4 (23-24), 11-12, 9-10 (пары слов записаны в пор дке их выборки в процессе работы).

Кроме рассмотренных функций управлени , контрол  и сигнализации в устройстве осуществл етс  также сигнализаци  неисправности в цеп х органов контрол  конечных положений исполнительного механизма , привод щей к запрещенной комбинации сигналов на адресных входах блока 19, котора  при нормальной работе быть не

должна, а именно, одновременное присутствие сигналов единица на входах D и Е при любых состо ни х остальных входов и одновременное присутствие сигналов нуль на входах D и Е при отсутствии сигнала единица на входе В или С либо одновременном присутствии на этих входах сигнала единица.

Запрещенные комбинации на адресных входах привод т к попеременной с частотой fo выборке слов одной из следующих пар: 1-2, 7-8, 25726, 27-28, 29-30, 31-32. что, в свою очередь, приводит к попере- менному свечению с частотой fo обоих ин- дикаторов 7 и 8. Это обеспечиваетс  чередованием в противофазе сигналов О и 1 на выходах F и С блока 19 при выборке слов любой из перечисленных пар слов,

В табл. 2 приведены состо ни  выходов блока 19 преобразовани  кода в зависимости от состо ни  адресных входов в случае использовани  устройства с двухпозици- онными исполнительными механизмами, имеющими три органа контрол  положений Закрыто, Открыто и Промежуточ- ное.

Claims (1)

1...М

Неисправность, И7 и И8 мигают попеременно с .частотЬй Јо

То же

I 1

О

О

О

о

1 1

1 1

о о

о о

1 1

1 1

о о

о о

1

1

1

1

о о

о о

Г

i

Закрыто (начало цикла), И - ровным светом, И8 погашен

«4

е

Команда Открыть, И7 - ровным светом, И8 - Ј4, запуск 12 .

Команда Открыть не выполн етс , И7 - Ј( , Ив гаснет

Неисправность, И7, И8 мигают попеременно с частотой f,)

То же1

О)

о

01

со

ел о

Неисправность, И и И8 мигают попеременно с частотой f

То же

го

Промеж.полож.

нет

Неисправность, например, откаъ Q цеп х управлени : индикатор в гаснет, индикатор 7 мишет с частотой -ft

Неиспра Off ость, например, заклинивание; индикатор 7 по га - шен, индика - тор 8 мигает с частотой f%

первое конечное (закрытое) по- ло ени е ; инди - нлтор 7 topum ровны/ч светом, индикатор в погашен

. )

начало открыти  (поступила команда „Открыть) индикатор 7 горит ровным ёеетом, индикатор 8 мигает с частотой. f0; запуск элемента 12 задержки (задер/кка Г/ )

ет

да

попеременна 

выоорка слов 5-6 ffo) zany С-к.т 2

промежуточное положение (из поло- тени ., закрыто в положение „открыто); инди - катор 7 погашен, индика. тор Q ми. - гае/т с частотой fa , сброс элемента fzзадержки и запуск элемента 11 за дер/кк и (задержка t )

да

второе конечное (открытое) положение ; индика- тор 7погашен, индикатор В горит ровным сбетом

Фиг. 3

нет

неисправность, например, отказ д цеп х у про. 0/70- ниЯ ; индикатор 7 гаснет, индикатор 8 мигает с частотой

нет

неисправность, например, заклинивание; инди- натор 8 noza - тем, индикатор 7 мигает с частотой f%

-

дторое конечное (открытое) положение ИМ; индикатор 8 zopum ровным с детом, индикатор 7 погашен

начало закрыти  (поступила команда .Закрыто }; индикатор 8 горит ровным сбетом, индикатор 7 мигает с частотой f0; запуск элемента 12. задержки (задержка tj)

да

опеременна 

выборка ловЪ-Ч (fo}

запуск if

промежуточное положение (из положени  „ открыто в положение „закрыто); индикатор 8 погашен , индика. - тор 7 мигает с частотой fo с элемента 1Z Задержки и запись элемента и Задержки (задержка Tg)

да

первое конечное (закрытое) положение , индикатор 1 горит ровным светом, индикатор в погашен

фигЛ