Резервированное устройство для регулирования технологических процессов

 

Изобретение относится к области авфоматического регулирования и может быть использовано при построении высоконадехшых систем с контролем исправности регулирующих блоков. Изобретением регпается задача повьшения надежности путем исключения ложных переключений и увеличения быстродействия отключения неисправного блока в релейных системах регулирования технологических процессов. Устройство содержит основной и релейный лирующий блоки, а также пороговые элементы , дифференцирующий элемент, элементы НЕ, элементы И, блок управления переключателями, элемент ИЛИ, реле, переключатели. С помощью логических элементов лроверяется соответствие управляющих команд из релейного регулирующего блока знаку рассогласования значения параметра и его уставки и знаку скорости изменения, этого рассогласования . Появляющееся несоответствие , которое происходит из-за отказов j фиксируется блоком управления переключателями, в котором срабатывает реле, и переключателями заменяется отказавший блок резервным. 1 ил. (J) ГчЭ САд СО а 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3706094/24-24 (22) 02,01.84 (46) 23.06.86. Бюл. ¹ 23 (71) Специальное конструкторское бюро систем промьппленной автоматики

Чебоксарского промьппленного объединения "Промприбор" (72) А.M.Прокопьев, IO.В.Захаров, А.Ф.Защелкин и В.Д.Миронов (53) 621.0(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 405106, кл. G 05 В 23/02, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 744476, кл. G 05 В 23/02, 1977. (54) РЕЗЕРВИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано при построении высоконадежных систем с контролем исправности регулирующих блоков.

Изобретением рещается задача повыше(д11 4 G 05 В 23/02, 9/03 ния надежности путем исключения ложньтх переключений и увеличения быстродействия отключения неисправного блока в релейных системах регулирования технологических процессов. Устройство содержит основной и релейный регулирующий блоки, а также пороговые элементы, дифференцирующий элемент, элементы НЕ, элементы И, блок управления переключателями, элемент ИЛИ, реле, переключатели. С помощью логических элементов проверяется соответствие управляющих команд из релейного регулирующего блока знаку рассогласования значения параметра и его уставки и знаку скорости изменения, этого рассогласования. Появляющееся несоответствие, которое происходит из-за от1 казов> фиксируется блоком управления переключателями, в котором срабатывает реле, и переключателями заменяется отказавший блок резервным.

1 ил.

1 123

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано при построении высокона. дежных систем с контролем исправности регулирующих блоков, Цель изобретения — повьш ение надежности устройства путем исключения ложных переключений и увеличение быстродействия отключения неисправного блока.

На чертеже показана функциональная схема устройства.

Устройство содержит пороговые элементы l и 2, дифференцирующий элемент 3, элементы НЕ 4 и 5, элементы

И .6 и 7, блок 8 управления переключателями, элемент ИЛИ 9, реле 10, переключатели !l и 12, сумматор 13, основной репейный регулирующий блок

14, формирователь 15.релейного закона регулирования„ резервный релейный регулирующий блок 16, блок 17 переключателей, сумматор 18, элемент 19 обратной связи и регулирующий элемент 20.

Пороговые элементы 1 и 2 реализуются на базе компараторов, срабатывающих при отклонении. входного сигнала от нулевого значения, т.е. . на их выходе появляется сигнал логи-, ческой "1" при положительном входном сигнале (и логического 0 в остальных случаях). Практически они могут быть выполнены на операционном усилителе с нелинейной обратной связью (например, со стабилитроном), Дифференцирующий элемент 3 может быть пассивным (на ВС-элементах), Элементы И, ИЛИ, НЕ представляют собой обычные элементы цифровой логики, например, выполненные в виде микросхем.

Устройство работает следующим образом.

Релейный регулирующий блок 14 представляет собой сумматор 13, выделяющий сигнал рассогласования Между уставкай и текущим значением регулируемого параметра, и последовательно соединенный с ним формирователь 15 релейного закона регулирования. Он формирует импульсы регулирующега В03действия, причем указанные импульсы появляются на том выходе (Б — больше, на схеме вверху, или М вЂ” меньше, на схеме внизу), воздействие на объект от которого ведет к уменьшению сигнала рассогласования. При отказах формирователя 15 возникают ложные воздействия на регулируемый объект, под

9687 2 которыми понимаются такие воздействия, которые ведут к увеличению сигнала рассогласования, а следовательно, к опасному нарушению нормального, . функционирования объекта. Чтобы исключить нарушение работы устройства!

О

45 0

55 при отказах блок 14 резервируется, а логическая схема на элементах 1-8 обеспечивает обнаружение отказа и подключение резерва с помощью переключателей 1! — 12.

Предположим, что сигнал рассогласования положительный и продолжает возрастать. При этом на выходе порогового элемента 1 появляется сигнал логической 1", на выходе дифферен !ирующего элемента 3 — сигнал положительный, что обуславливает также наличие на выходе порогового эпемента 2 сигнала логической "1" °

Указанные двоичные сигналы поступают непосредственно на второй и третий входы первого элемента И 6, а через элементы НЕ 4 и 5 — на второй и третий входы второго элемента И 7.

На элементах И 6 и 7 проверяются соответствия управляющих команд на вы— ходах Б и М знаку сигнала рассогласо. вания и знаку скорости изменения это. го рассогласования. При правильной работе устройства в рассматриваемом случае импульсы должны появиться на выходе М блока 14, что обеспечит уменьшение рассогласования. При этом ни элемент И 6, ни элемент И 7 не по. лучают трех сигналов логических 1 одновременно. Если же импульсы появляются на выходе Б, т.е..направлены на дальнейшее увеличение рассогласования, логические "1" цаявляются на всех трех входах первого элемента

И б, благодаря: чему через элемент

ИЛИ 9 срабатывает реле 10, которое контактами ll и 12 подключает исправный блок 16 (при этом реле должно обеспечить запоминание сигнала, т.е. либо иметь соответствующую блакиров— ку, либо быть нейтральным, поляризованным, либо включаться через триггер и т.п.). В отдельных случаях резервньгй блок 16 можно не ставить и ограничиться отключением блока 14.

После. тога, как в результате воздействия импульсов с выхода M отклонение начинает уменьшаться, на выходе дифференцируюшего элемента 3 появляется отрицательный сигнал, чта приводит к снятию сигнала логической

fr 1(! на выходе порогового элемента 2

3 1239 и замене ее на логический "О". При большой величине скорости приближения сигнала рассогласования к нулю блок 14 может сформировать несколько замедляющих импульсов на выходе Б.

При этом ни у одного из элементов

И 6 и 7 на всех трех входах одновременно сигналы логических единиц не появляются, чем обеспечивается отсутствие ложных срабатываний в рас- 0 сматриваемом устройстве. Логика обнаружения отказа устроена так, что отказ обнаруживается только при отклонении сигнала рассогласования от нуля и в направлении увеличения этого отклонения. Первый же управляющий импульс на увеличение отклонения без задержки фиксируется как отказ.

При наличии сигнала рассогласовавания другого знака устройство работает аналогично.

Таким образом, по сравнению с известным, у которого отказ обнаруживается после отклонения сигнала рассогласования за величину зоны нечувствительности, на что уходит дополнительное время, а также могут появляться ложные срабатывания при быстром приближении сигнала рассогласования к нулю, предлагаемое устройство обеспечивает более быстрое обнаружение отказа без ложных срабатываний °

Формула изобретения

35 . Резервированное устройство для регулирования технологических процессов, содержащее основной репейный регулирующий блок, резервный репейный регулирующий блок, первый и вто687 4 рой элементы И, соединенные ° первыми входами соответственно с первым и вторым выходами основного релейного регулирующего блока, блок управления переключателями, выход которого подключен к управляющему входу блока переключателей, первым и вторым выходами соединенного с соответствующими выходами устройства, первый и второй информационные входы блока переключателей связаны соответственно с первым и вторым выходами основного релейного регулирующего блока, третий и четвертый информационные входы блока пе. реключателей связаны соответственно с первым и вторым выходами резервного релейного регулирующего блока, первый и второй входы блока управления переключателями соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введены первый и второй пороговые элементы, дифференцирующий элемент и два элемента НЕ, выходы которых подключены соответственно к второму и третьему входам второго элемента И, а входы — соответственно к выходам первого и второго пороговых элементов И, соответственно к второму и. третьему входам первого элемента И, выход дифференцирующего элемента подключен к входу второго порогового элемента, а входы дифференцирующего элемента и первого порогового элемента подключены к выходу отклонения регулируемого параметра от уставки основного релейного регулирующего блока.

1239687

Составитель В.Иванов

Редактор Н.Рогулич Техред О.Гортвай Корректор M.Ìàêñèìèùèíåö

Заказ 3395/48 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,