SU1725186A1 - Многоканальное устройство управлени технологическими объектами - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому управлению и может быть использовано в системах автоматического управлени  технологическими процессами с последовательным включением механизмов. Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства и расширение его функциональных возможностей. Сущность изобретени : устройство содержит п объектных датчиков 1, п блоков подавлени  помех 2, пхЗ+1 элементов И 3,4,5,19, пх2 элементов ИЛИ 6,7, п триггеров 8, п ключей 9 бесконтактного элемента пам ти, п бесконтактных элементов 10 пам ти, п элементов 11 управлени  блока управлени , формирователь 12 импульсов, элемент НЕ 13, три элемента 14, 15, 18 коммутации, объкт 20 управлени  Зил.

Description

Изобретение относитс  к автоматическому управлению и может быть использовано в системах управлени  технологическими процессами с последовательным включением механизмов, например в системах управлени  механизмами конвейерных линий в промышленности строительных материалов .

Известно устройство логического управлени , содержащее входной и выходной коммутаторы, дешифраторы, усилители входных сигналов матриц, дополнительные пр моугольные матрицы, ключи и распределитель тактовых импульсов.

Недостатком данного устройства  вл етс  отсутствие защиты от промышленных помех.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  многоканальное устройство дл  программного управлени , содержащее первый и второй переключатели, последовательно соединенные блок управлени , объект управлени  и объектные датчики, а также в каждом канале последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, элемент И и триггер, другой вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход подключен к соответствующему входу блока управлени  логического блока, к второму входу втррого элемента ИЛИ предыдущего канала и к первому входу первого элемента ИЛИ последующего канала, первый вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом дополнительного элемента И, первый вход которого подключен к первому переключателю , второй вход - к выходу второго элемента ИЛИ последующего канала, выход логического блока соединен через ключевой элемент с другим входом блока управлени , а второй вход второго элемента ИЛИ последнего канала подключен к второму переключателю .

Недостатком устройства  вл етс  низка  надежность его работы, про вл юща с  в возможности ложных срабатываний при по влении сигнала помехи в цепи датчика. Кроме того, принцип действи  устройства таков, что какое-то врем  одновременно включены два соседних триггера, при этом возможно срабатывание узла блокировки. В устройстве отсутствует блокировка по положению механизмов, т.е. автоматическое отключение канала при таком положении механизмов других каналов, которое может привести к выходу из стро  агрегата. Недостатком устройства  вл етс  также то, что при совпадении условий включени  нескольких каналов выбора канала осуществл етс  произвольно.

Цель изобретени  - повышение надежности в работе устройства при авари х и отключени х питани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

в многоканальное устройство управлени  технологическими объектами, содержащее датчики, первый, второй и третий элементы коммутации, а также в каждом канале управлени  триггер, с первого по третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, введены формирователь импульса, третий элемент ИЛИ, элемент НЕ, по числу датчиков блоки подавлени  помех, по числу каналов управлени  бесконтактные элементы

пам ти и элементы управлени , причем выход формировател  импульса соединен с входом элемента НЕ и с первым сигнальным входом бесконтактного элемента пам ти каждого канала, второй сигнальный вход которого подключен к первому входу соответствующего первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки соответствующего триггера, первый вход управлени  бесконтактного элемента пам ти

соединен с первым входом соответствующего элемента управлени  и с соответствующим выходом триггера, вход сброса которого соединен с выходами соответствующего второго элемента ИЛИ, первый вход

которого соединен с выходом соответствующего второго элемента И, первые входы вторых элементов И каналов подключены к выходам соответствующих блоков подавлени  помех, а вторые входы - к выходам соответствующих триггеров, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента коммутации, а выход первого элемента коммутации соединен с первым входом третьего элемента И каждого

канала, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, перва  и втора  группы входов которого подключены к выходам соответствующих блоков подавлени  помех и триггеров, а третий вход первого элемента И подключен к выходу элемента НЕ, один из входов первого элемента И первого канала соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента коммутации, а второй вход-с выходом триггера n-го канала, входы всех элементов ком- мутации подключены к источнику положительного потенциала, второй вход управлени  бесконтактного элемента пам ти и второй вход элемента управлени  каждого канала подключены к источнику нулевого потенциала.

На фиг.1 показана структурна  схема устройства; на фиг.2 - конструкци  и схема

бесконтактного элемента пам ти; на фиг.З - схема формировател .

Устройство содержит (фиг.1) объектные датчики 1, блоки 2 подавлени  помех, элементы И 3-5, элементы ИЛИ 6 и 7, триггер 8, ключ 9 бесконтактного элемента пам ти, бесконтактный элемент 10 пам ти (фиг.2), элемент 11 управлени  блока управлени , формирователь 12 импульсов (фиг.З), элемент НЕ 13, элементы 14 и 15 коммутации, блок 16 логики, блок 17 управлени , третий элемент коммутации (кнопка) 18 и элемент И 19. На фиг.1 обозначен объект 20 управлени .

Сигналы с объектных датчиков 1 посту- пают на входы блоков 2 подавлени  помех, служащих дл  защиты от импульсных и потенциальных помех, возникающих в прот женных измерительных трассах, соедин ющих объектные датчики 1 с блоками 2 по- давлени  помех и далее с блоком 16 логики. В блоке логики имеютс  два многовходовых элемента ИЗ и 4.

На первую и вторую группы входов элементов И 3 и 4 поступают соответственно комбинации сигналов с блока 2 подавлени  помех (А,В,..., N) и с выхода триггеров

(а,Ьп). В комбинацию вход т те сигналы,

которые необходимы дл  включени  соответствующего механизма (элемент И 3) или отключени  его (элемент И 4). На вход элемента И 3 первого блока логики поступает дополнительный сигнал, формируемый кнопкой 18, элементом И 19 и, например, сигналом п, поступающим с триггера 8 по- следнего канала. Этот дополнительный сигнал необходим дл  первого включени  устройства и дл  последующей циклической его работы.

Сигнал элемента И 3 поступает на вход элемента И 5, другой вход которого соединен с элементом коммутации. Если в процессе работы отключить элемент 15 коммутации, то цикл работы прерветс , но после включени  элемента 15 работа уст- ройства восстановитс  с включением следующего канала устройства. Выход элемента И 5 соединен с входом элемента ИЛИ 6, второй вход которого соединен с ключом 9 бесконтактного элемента 10 пам ти (фиг.2). Внутри катушки с двум  обмотками, управ- л емыми одним из сигналов а, Ь,...,п соответствующего канала, находитс  полый сердечник, положение которого определ етс  тем, на какую катушку в данный момент подаетс  напр жение. На одном конце катушки расположена перекрываема  сердечником оптопара, состо ща  из полупроводниковых излучател  и приемника ИК-излу- чени . При наличии напр жени  на входе

бесконтактного элемента пам ти сердечник перекрывает оптопару, т.е. на выходе транзистора имеетс  напр жение +12В, которое подаетс  на управл ющий вход коммутатора (микросхема К 561 КТЗ), тем самым замыка  его ключ 9. Если при отключении сети сердечник перекрывал оптопару, то при включении питани  ключ 9 бесконтактного элемента 10 пам ти подает сигнал с выхода формировател  12 на вход элемента ИЛИ 6 и устанавливает тем самым триггер 8 в единичное состо ние. Формирователь 12 (фиг.З) вырабатывает единичный импульс при включении питани . Этот импульс одновременно блокирует элементы И 3 с тем, чтобы на триггеры 8 в момент подачи импульса с формировател  12 подавались сигналы только с бесконтактных элементов 10 пам ти. В дальнейшем с формировател  12 поступает логический О, и, таким образом, состо ние элементов 10 пам ти на устройство управлени  не вли ет.

Устройство работает следующим образом .

Дл  включени  устройства в работу необходимо кратковременно нажать кнопку 18. Если при этом имеетс  необходима  комбинаци  сигналов на входах элементов И 3 и 4, то на выходе элемента И 3 по витс  логическа  Т, а на выходе элемента И 4 - логический 0м. Так как контакт элемента коммутации (выключател ) 15 нормально замкнут и с него поступает логическа  1, то на выходе элемента И 5, соединенного с входом элемента ИЛИ 6, по вл етс  логическа  Г, поступающа  на S-вход триггера. Триггер срабатывает и включает элемент 11 управлени  блока 17 управлени . Производитс  воздействие на объект 20 управлени .

Затем таким же образом срабатывает второй, третий и т.д. каналы до окончани  цикла. Новый цикл начинает уже не кнопка 18, а сигнал, например, п с выхода триггера, хот  этим сигналом дл  автоматического включени  очередного цикла может быть любой другой сигнал, например с какого-либо датчика (А,ВN) или с выхода какого-либо триггера (а, Ьп). Дл  аварийного

отключени  элементов 11 управлени  блока 17 управлени  необходимо включить элемент 14 коммутации. При этом все триггеры переход т в нулевое состо ние. Дл  остановки устройства в каком-либо определенном моменте технологического процесса отключаетс  элемент 15 коммутации. Элемент НЕ 13 блокирует элемент И 3 в момент подачи на его вход логической 1 с формировател  12.

Таким образом, устройство обеспечивает выполнение следующих функций: циклическую работу механизмов технологической линии; отключение устройства в любой момент прохождени  технологического процесса и включение работы устройства с этого же момента, причем как без отключе- ни  питани , так и при полном отключении питани  устройства; блокировку включени  элементов управлени  путем подачи необходимой комбинации сигналов на входы схем включени  и сброса триггеров; аварий- ное отключение элементов управлени , воздействующих на объект управлени ; защиту входов устройства от промышленных помех .

Очевидно, что количество выполн емых функций предлагаемым устройством значительно расширено по сравнению с устройством-прототипом . Экономический эффект достигаетс  за счет повышени  надежности системы управлени , что позвол ет сокра- тить простои оборудовани  и повысить его производительность.

Формул а изобретени  Многоканальное устройство управлени  технологическими объектами, содержа- щёе датчики, первый - третий элементы коммутации, а также в каждом канале управлени  триггер, с первого по третий элементы И, первый и второй элементы ИЛ И, о т - ли чающеес  тем, что, с целью повыше- ни  надежности в работе устройства при авари х и отключени х питани , в него введены формирователь импульса, третий элемент ИЛИ, элемент НЕ, по числу датчиков блоки подавлени  помех, по числу каналов управлени  бесконтактные элементы пам ти и элементы управлени , причем выход формировател  импульса соединен с входом элемента НЕ и с первым сигнальным

входом бесконтактного элемента пам ти каждого сигнала, второй сигнальный вход которого подключен к первому входу соответствующего первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки соответствующего триггера, первый вход управлени  бесконтактного элемента пам ти соединен с первым входом соответствующего элемента управлени  и с соответствующим выходом триггера, вход сброса которого соединен с выходом соответствующего второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом соответствующего второго элемента И, первые входы вторых элементов И каналов под- ключены к выходам соответствующих блоков подавлени  помех, а вторые входы - к выходам соответствующих триггеров, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента коммутации, а выход первого элемента коммутации - с первым входом третьего элемента И каждого канала, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, перва  и втора  группы входов которого подключены к выходам соответствующих блоков подавлени  помех и триггеров, а третий вход первого элемента И подключен к выходу элемента НЕ, один из входов первого элемента И первого канала соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента коммутации , а второй вход-с выходом триггера п-го канала, входы всех элементов коммутации подключены к источнику положительного потенциала, второй вход управлени  бесконтактного элемента пам ти и второй вход элемента управлени  каждого канала подключены к источнику нулевого потенциала.

Ъ карнас

c&fewuff , место расположени  опмопары

Фиг 2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Многоканальное устройство управления технологическими объектами, содержащее датчики, первый - третий элементы коммутации, а также в каждом канале управления триггер, с первого по третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства при авариях и отключениях питания, в него введены формирователь импульса, третий элемент ИЛИ, элемент НЕ, по числу датчиков блоки подавления помех, по числу каналов управления бесконтактные элементы памяти и элементы управления, причем выход формирователя импульса соединен с входом элемента НЕ и с первым сигнальным входом бесконтактного элемента памяти каждого сигнала, второй сигнальный вход которого подключен к первому входу соответствующего первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки соответствующего триггера, первый вход управления бесконтактного элемента памяти соединен с первым входом соответствующего элемента управления и с соответствующим выводом триггера, вход сброса которого соединен с выходом соответствующего второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом соответствующего второго элемента И, первые входы вторых элементов И каналов подключены к выходам соответствующих блоков подавления помех, а вторые входы к выходам соответствующих триггеров, второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента коммутации, а выход первого элемента коммутации - с первым входом третьего элемента И каждого канала, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, первая и вторая группы входов которого подключены к выходам соответствующих блоков подавле- , ния помех и триггеров, а третий вход первого элемента И подключен к выходу элемента НЕ, один из входов первого элемента И первого канала соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента коммутации, а второй вход-с выходом триггера п-го канала, входы всех элементов коммутации подключены к источнику положительного потенциала, второй вход управления бесконтактного элемента памяти и второй вход элемента управления каждого канала подключены к источнику нулевого потенциала.

   каркас сердечник место расположении оптопары

   Фис г

   Фиг 3