Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма (его варианты)

 

1. Устройство сигнализации состояния регулирзгющего исполнительного механизма, содержащее двадатчика положения, три-элемента ,И, элемент ШШ-НЕ и генератор импульсов , три элемента ИЛИ с подключенньми к их выходам световыми,индикаторами положения, первый датчик положения соединен с входом первого элемента ИЛИ и одним из входов элемента ИЛИ-НЕ, второй датчик положения соединен с первыми входами второго и :третьего элементов ИЛИ-и вторьш входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого, втораго и третьего элементов И, ВЫХОДЫ которых соединены соответст -: венно с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, триггер, о.тличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введен инвертор, а триггер выполнен счетным, вход счетного триггера соединен с генератором импульсов, выходы триггера соединены соответственно с вторьмй входами второго и третьего элементов И, третьи входы второго и третьего элементов И непосредственно, а второй вход первого элемента И через инвертор соединены с информационным входом устройства, выход первого элемента И соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ. 2. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее два датчика положения, два триггера, три элемента И, элемент ЬШИ-НЕ, генератор ия (Л пульсов, три элемента ИЛИ, выходы которых подключены к световым индикас: торам положения, первый датчик положения соединен с входом первого элемента ИЛИ и одним из входов эл1В-мента ИЛИ-НЕ, второй датчик положения соединен с первыми входами второго и третьего элементов ЩМ и вторым СП входом элемента ШШ-НЕ, выход котороа го соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответствейю но с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены интегратор, а один триггер выполнен счетным, четвертый элемент И элемент выдержки времени, вход счетного триггера соединен с генератором импульсов, а его выходы соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов И, ин, версный вход-триггера непосредственно

„„SU„„1156 12

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(О.G 08 В 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ.ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

4 (21) 3669205/24-24 (22) 05. 12 ° 83 (46) 15.05.85. Sion. 9 18 (72) Е.И.Иалаховский, И.Н.Прилепин и А.К.Славинский (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда KHCG (53) 654. 9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 858046, кл. G 08 В 21/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 1076932, кл. С 08 В 23/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ СОСТОЯНИЯ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО

МЕХАНИЗМА (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее два- датчика положения, три.элемента И, элемент ИЛИ-НЕ и генератор импульсов, три элемента ИЛИ с подключенными к их выходам световыми,индикаторами положения, первый датчик положения соединен с входом первого элемента ИЛИ и одним из входов элемента ИЛИ-НЕ, второй датчик положения соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ.и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введен инвертор, а триггер выполнен счетным, вход счетного триггера соединен с генератором импульсов, выходы триггера соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов

И, третьи входы второго и третьего элементов И непосредственно, а второй вход первого элемента И через инвертор соединены с информационным входом устройства, выход первого элемента И соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ.

;2. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее два датчика положения, два триггера, три элемен» та И, элемент ИЛИ-НЕ, генератор ия» пульсов, три элемента ИЛИ, выходы которых подключены к световым индикаторам положения, первый датчик положения соединен с входом первого элемента ИЛИ и одним из входов элемента ИЛИ-НЕ, второй датчик положения май соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и вторым Сп . входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения информативности устройства, в него введены интегратор, а один триггер выполнен счетным, четвертый элемент И > элемент выдержки времени, вход счет.ного триггера соединен с генератором импульсов, а его выходы соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов И, ин-, версный вход триггера непосредственно

11 )6112 нх< н 1етнерт< 1»<1ем(нта И чере 3

IfТО1> (< Р;If<> рма ЦНОНН1>IМ н хо)(ом У (. i P < >If < . : R.1 Iн(В(- 1) < ный Вых(>Д

) P If< 1 РР<1 « >PJI Н11 I{ < В 1 О1)ым ВхОДом IP (В(1)тог(> э.<<ем(.нта И (13)c .тьими

ВХО>(ЯМ11 RTOP<> Г <) И ТРРТЬРГО ЭЛЕМРНТОВ

И, пр«м:>й г)хол триггера соединен с

Изобретение Относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качест ве средства отображения информации на мнемосхемах О конечных и промежуточных положениях регулирующих исполнительных механизмов (ИМ), а также при

Воздействии на них автоматических систем регулирования, и может быть ислользовано в локальных и централи- 10 зованных системах контроля и управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности в тех случаях, когда для регулирующих ИМ, обладающих только органами контроля своих конечных положений, достаточна не количественная, > а лишь наглядная качественная характеристика состояния, осуществляемая простыми устройствами при использо- )р вании для мнемосхем светотехнических средств отображения информации.

Цель данного изобретения — расширение функциональных возможностей устройства и повышение информативК ности сигнализации состояния регулирующих 161 при воздействии на них автоматических систем регулирования непрерывного действия.

На фиг. 1 представлена функциОнальная схема устройства, выполненного согласно первому варианту; на фиг. 2 — устройство, выполненное согласно второму варианту; на фиг, 3; функциональная схема одного из возможных вариантов выполнения элемента

35 выдержки времени и его логическая связь с остальными элементами уст— ройства, выполненного согласно вто-, рому варианту. фф

Устройство сигнализации согласно первому ва1)нант(< (Фи< . 1 ) содержит ! (а г IIII< II 1 ff, ко:!г <и > . n IT(>!Ic»1(P НИ>1

BblxoJJoì э)1емента EIIIJTppжки В1>Рмени

ВХОД K. ВХОДУ второго элем<-нта ИЛИ.

1< t< tt

И(1, соответственно закрыто и открыто", элементы 1<11И 3 — . световой индикатор 6 полож< ния "закрыто", световые иг1дика<)ры 7 и 8 гг< <ож< ння

"открыто", элементы И 9-11, элементы

ИЛИ-HE 12, генератор 13 импульсов, информационный. вход 14 от устройства автоматической системы регулирования инвертор 15, счетный триггер 16.

Датчик 1 положения соединен со входом первого элемента ИЛИ 3, прелставляющего собой одновходовый повторитель-усилитель, и первым входом элемента ИЛИ-HE 12. Датчик 2 положения соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ 4 и 5, а также со вторым входом элемента

ИЛИ-НЕ 12, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И 9 — 11. Информационный вход 14 от устройства автоматической системы регулирования соединен через инвертор 15 со вторым входом первого элемента И 9, а также с третьими входами второго и третьего элементов И 10, 11. Генератор 13 импульсов соединен со входом счетного триггера 16, прямой и инверсный выходы которого соединены со вторыми входами соответственно второго и третьего элементов И 10 и 11. Выход первого элемента И 9 соединен с третьим входом второго элемента

ИЛИ 4, Выход второго элемента И 10— со вторым входом элемента ИЛИ 4, выход третьего элемента И 11 — со вторым входом элемента ИЛИ 5. К Выходам элементов ИЛИ 3-5 подключены соответственно световые индикаторы

6 8

Устройство сигнализации согласно

В горому варианту (фиг. 2) содержит да 1 чиеи 1 и 2 конРчнОГО II<>JIÐæñ.Hèß ИМ, 12 ментов

55 з (1561

IV ll 1l . ll (оответственно закрыто и открыл.о элементы И.(1И 3-5, световог(индикл(Ю ll тор 6 по>(ожения злкрыто, световые

tl и(0(икать ры 7 и 8 положе((ия открыто", элементы И 9-11, элемент ИЛИ-!!1

12, генератор 13 импульсов, информационный вхоц 14 от устройства автоматической системы регулирования, инвертор 15, счетнь(й триггер 16, триггер !7, элемент И 18, э>(емс н(19 10 выдержки времени.

Датчик 1 положения соединен со вх( дом первого элемента ИЛИ 3 и перв(.(м .входом элемента HJIH — HK ".2. Датчик 2 положения соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ 4 и 5, а также со вторым входом элемента

ИЛИ-!!Е 12, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И 9-11. Информационный вход 14 от устройства автоматической системы регу>(ировлния соединен с инверсным вход(>м цополнительного триггера 17 и через иявертор 15 — с первым входом дополнительного элемента

И 18, второй вход которого подключен к инверсному выходу д.>полнительногo триггера 17 и к третьим входам второго и третьего элементов И 10 и 11, прямой вход и выход триггера 17 соот— ветственно соединены с выходом эле— мента 19 выдержки времени, вход которого подключен к выходу дополнительного элемента И 18, и со вторым входом элемента И 9, выход которого подключен к третьему входу элемента

ИЛИ 4. Генератор 13 импульсов соединен со входом счетного триггера 16, прямой и инверсный выходы которого соединены со вторыми входами соответственно элементов И 10 и 11. Выход элемента И 9 соединен с третьим входом элемента ИЛИ 4, выход элемента

И 10 соединен со вторым входом элемента ИЛИ 4, выход элемента И 11 соединен со вторым входом элемента

ИЛИ 5. К выходу элементов ИЛИ 3-5 подключены соответственно световые индикаторы 6-8.

В устройствах сигнализации,. выпол ненных согласно первому и второму вариантам, в качестве датчиков 1 и 2 конечных положений обычно используются контакты конечных выключателей типа АК, ВВ или бесконтлктные датчики типа БСП, БГП и др. Световые индикаторы конечных положений могут быть представлены в ниле рлз>н(чных типоз комму(аторнь(х ламп, электролюминесцентных индикаторов, светодиодов и т.д. Все указанные на фит. 1 и фиг. 2 элементы могут быть выполнены с помощью полупроводниковых приборов и микросхем, например

К155, К511 и т.п. Это же относится и к элементу выдержки времени, который может быть выполнен в виде широкоизвестных схем с времязадающими

RC-цепями, например элементов выдержки времени В1, В2 комплекса "Спектр", элементов Т-301, Т-302 серии "Логика Т".

Выдержка времени подобных схем должна составлять примерно 4-5 с. Это обусловлено тем, что если в качестве пр((мерл принять время регулирования малоинерцнонного регулятора равным

2 с, то, с>(ецовлтельно, общее время нл>(ичия cHJ ((÷((J(ýàöèè на мнемосхеме динамич(ского состояния ИМ будет состлвлят(6-7 с, что считается вполне постаточным для обнаружения оператор<и факта воздействия на ИМ регу>(ируюп(его устройства. При необхолимости это время может быть уве.((ичено цо десяти и более секунд путем соответ(.твующей регулировки времени срабатывания указанных элеПомимо схем с времязадающими цепя ми в клчестве элемента выдержки времени может бьп ь использована кольцевая пересчетная схема, выполненная нл счетных триггерах. В качестве примера, на фиг. 3 представлен один из возможных вариантов выполнения элемента выдержки времени, содержащий кольцевую пересчетную схему.

Здесь же указаны и ее логические связи с остальными элементами, входящими в схему устройства согласно второму варианту. Как видно из фиг. 3, элемент выдержки времени в этом случае содержит два счетных триггера и дополнительный элемент

ИЛИ, выход которого соединен с потенциалЬными входами триггеров пересчетных ячеек для их сброса в нулевое исходное состояние. Входы элемента ИЛИ подключены соответственно к информационному входу 14 и к прямому выходу триггера 17. Вьход элемента И 18 подключен к счетному входу первой пересчетной ячейки.

Использование пересчетных коль— цевых схем в качестве элементов выдержки позволяет вь(полнить устрой l 156112 ство сигнализации более компактным

{на одной печатной плате). Применение для выполнения устройств согласно первому и второму вариантам реле и других электромеханических средств 5 из-за громоздкости их схемной реализации нецелесообразно.

Устройство согласно первому вари нту работает следующим образом.

Датчики 1 и 2 конечного положения

ИМ выдают взаимоисключающие единичные сигналы: в закрытом состоянии ИМ датчик 1 по цепи элемента ИЛИ 3 вызывает ровное свечение. индикатора

6, а в открытом состоянии ИМ датчик 15

2 через элементы ИЛИ 4 и 5 высвечивает ровным светом индикаторы 7 и 8.

Если после исходного, например закрытого, состояния по цепям, которые на фиг. 1 не показаны, подается 20 команда на открытие, то ИМ начинает открываться и световой индикатор 6 положения "закрыто" высвечивается ровным светом до момента разиыкания конечного выключателя датчика 25 положения "закрыто". Как только контакты этого датчика размыкаются, индикатор 6 гаснет, а на первом вход элемента ИЛИ НЕ 12 исчезает единичными сигнал, благодаря чему с его выхода 3Q подается единичный сигнал на первые входы элементов И 9-11 что подготавливает их к работе. При движении ИМ по причине. работы автоматической системы регулирования на информационном входе 14 появляется .единичный сигнал, который поступает на третьи входы элементов И 10 и 11. Этот же сигнал через инвертор 15 поступает также на второй вход элемента И 9. Посколь- 49 ку счетный триггер 16 от генератора

13 импульсов находится все время в непрерывном переключающем режиме, то через элементы И 10 и 11 и соответственно ИЛИ 4 и 5 на индикаторы 7и 8 начинают поступать переменно логические единицы, что вызывает их попеременное мигающее свечение, которое свидетельствует о движении

ИМ под воздействием автоматической у системы регулирования. Если после отработки автоматической системы регулирования нанесенного возмущения наступает устойчивое полуоткрытое состояние ИМ, то сигнал на информационном входе 14 исчезает, что в свою очередь, блокирует передачу на индикаторы 7 и 8 единичных сигналов от счетного триггера 16. При этом индикатор 8 гаснет, а индикатор 7 высвечивается ровным светом, поскольку на второй вход элемента И 9 через инвертор 15 поступает инверсный сигнал.с информационного входа 14.

Как только работа автоматической системы регулирования возобновляется, процесс отображения информации на индикаторах 7 и 8 повторяется. Если

ИМ полностью открывается, т.е. доходит до своего крайнего открытого положения, датчик 2 положения выдает единичный сигнал и оба индикатора

7 и 8 высвечиваются устойчивым ровным светом, свидетельствующим о полном открытии механизма.

Рассматривая работу устройства подобным образом в обратном порядке, т.е. из исходного открытого состояния можно убедиться, что при подаче команды на закрытие, размыкание контакта датчика 2 и наличии командного сигнала с информационного входа 14, индикатор 7 и 8 также высвечиваются попеременным мигающим светом, а при отсутствии сигнала на информационный вход 14 ровным светом высвечивается только индикатор 7.

При работе устройства, выполненно

ro согласно второму варианту, и движении ИМ по причине работы автоматической системы регулирования единичный сигнал на информационном входе 14 переключает триггер 17 в инверсное состояние, .в результате чего на второй вход элемента И 18, а также на третьи входы элементов

И 10 и 11, поступает единичный логический. сигнал. Так как счетный триггер 16 от генератора 13 импульсов находится в непрерывном переключающем режиме, то через элементы И 10 и 11 и ИЛИ 4 и 5 на индикаторы 7 и 8 начинают попеременно поступать логические единицы, которые вызывают их попеременное мигающее свечение.

Это свидетельствует о перемещении

ИМ под воздействием автоматической системы регулирования °,Благодаря наличию элемента И 18 и элемента 19 выдержки времени, попеременное свечение индикаторов 7 и 8 продолжается некоторое время и после прекращения действия автоматической системы . регулирования. Действиетельно, после исчезновения единичного сигнала на ,информационном входе 14 инвертор 15

7 1156 через элемент И 18 запускает элемент

19 выдержки времени, который по истечении заданного времени (например, 4-5 с) возвращает триггер 17 из инверсного в прямое состояние, в S результате чего прохождение единичных сигналов с выходов счетного триггера 16 на индикаторы 7 и 8 блокируется. При этом индикатор 8 гаснет, а индикатор 7 высвечивается ровным 10 светом; поскольку на второй вход элемента И 9 с прямого выхода триггера 17 поступает единичный длительный сигнал. Это свидетельствует о наступлении устойчивого полуоткрытого состояния HH. Дальнейшая работа схемы аналогична работе устройства, выполненного согласно первому варианту.

1 1 2 8

Таким образом, изобретение позволяет обеспечивать сигнализацию на мнемосхеме путем поочередного высвечивания мигающим светом двух световых индикаторов положения "открыто" динамического состояния регулирующих

ИМ, при воздействии на них как инер- ционных, так и быстродействующих автоматических систем регулирования непрерывного действия. Этим, по сравнению с прототипом, и повышается информативность сигнализации, так как при одном и том же количестве световых индикаторов возрастает объем представляемой оператору инфор. мации, что улучшает эргономические условия его работы и оказывает положительное влияние на качество технологического контроля.

1156112

ВНИИПИ Заказ 3150!48 Тираж 611 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4