Устройство для сигнализации состояния регулирующего исполнительного мехаизма (его варианты)

 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и предназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных и npof- межуточных положениях регулирующих исполнительных механизмов (ИМ). Целью изобретения является повышение информативности держащее путем сигнализации динамического состояния как медленно, так и быстродействующих регулирующих ИМ, находящихся под воздействием автоматических регуляторов непрерьгоного действия. С этой целью по первому варианту (для медленнодействунщих регулирующих ИМ) в устройство, содержащее первую информационную шину, шины положения открыто и закрыто, три элемента ИЛИ, три световых индикатора , три элемента И, первый элемент ИЛИ-НЕ, генератор импульсов и счетный триггер, введены вторая информационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ, четвертый и пятый элементы И, а в устройство по второму варианту, содержащее две шины положения открыто,.закрыто, три элемента ИПИ, четыре элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, генератор импульсов, счетный триггер , первую информационную шину, первый триггер и элемент вьщержки времени, введены вторая информационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ, пятый, шестой и седьмой элементы И, второй триггер и четвертый элемент ИЛИ. В устройстве по первому варианту датчики конечного положения исполнительного механизма (ИМ) вьщают два взаимоисключакицих единичных сигнала и вызывают ровное свечение первого или второго и третьего световых индикаторов. При движении исполнительного механизма в одну сторону обеспечивается попеременное меняющееся свечение либо второго и третьего , либо - при движении ИМ в другую сторону - мигающее свечение первого индикатора. При полуоткрытом состоянии ИМ в зависимости от направления движения ИМ высвечивается ровным светом либо второй, либо третий индикатор . В устройстве по второму варианту при движении ИМ в сторону открытия второй и третий индикаторы обеспечивают мигающее свечение, а при установке ИМ в промежуточном состоянии высвечивается ровным светом второй индикатор. Если же ИМ начинает движение из промежуточного состояния, но уже в противоположную сторону, высвечиваются мигающим светом второй и третий ингбгеаторы. Как только действие сигнала на соответствующей §

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (19) (1l) (504 G 08 В 23 00.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3789538/24-24 (22) 11.09.84 (46) 07.08.86. Бюл. № 29 (71) Киевский институт автоматики им.XXV съезда КПСС (72) Е.И.Малаховский, А.К.Славинский, А.М.Тарнавскяй я А.А.Чалый (53) 654.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1076932, кл. G 08 В 23/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1156112, кл. С 08 В 23/00, 05. 12. 83. (54) УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ СОСТОЯНИЯ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО

МЕХАНИЗМА (ЕГО ВАРИАНТЫ), (57) Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и предназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных и про межуточных положениях регулирующих исполнительных механизмов (ИМ).

Целью изобретения является повышение информативности держащее путем сигнализации динамического состояния как медленно, так и быстродействующих регулирующих ИМ, находящихся под воздействием автоматических регуляторов непрерывного действия.

С этой целью по первому варианту (для медленнодействующих регулирующих ИМ) в устройство, содержащее первую информационную шину, шины положения "открыто" и "закрыто", три элемента ИЛИ, тря световых индикатора, три элемента И, первый элемент

ИЛИ-НЕ, генератор импульсов и счетный триггер, введены вторая информационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ, четвертый и пятый элементы И, а в устройство по второму варианту, содержащее две шины положения "откры- . то",."закрыто", три элемента ИЛИ, четыре элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, генератор импульсов, счетный триггер, первую информационную шину, первый триггер и элемент выдержки времени, введены вторая информационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ, пятый, шестой и седьмой элементы И, второй триггер и четвертый элемент

ИЛИ. В устройстве по первому варианту датчики конечного положения исполнительного механизма (ИМ) выдают два взаимоисключающих единичных сигнала и вызывают ровное свечение первого или второго и третьего световых индикаторов. При движения исполнительного механизма в одну сторону обеспечивается попеременное меняющееся свечение либо второго и третьего, либо — пря движении ИМ в другую сторону — мигающее свечение первого индикатора. При полуоткрытом состоянии ИМ в зависимости от направления движения ИМ высвечивается ровным светом либо второй, либо третий индикатор. В устройстве по второму варианту при движения ИМ в сторону открытия второй и третий индикаторы обеспечивают мигающее свечение, а при установке ИМ в промежуточном состоянии высвечивается ровным светом второй индикатор. Если же ИМ начинает движение из промежуточного состояния, I но уже в противоположную сторону, высвечиваются мигающим светом второй и третий индикаторы. Как только действие сигнала на соответствующей

1249556 информационной шине прекращается, эти индикаторы блокируются и гаснут, а первый индикатор высвечивается ровИзобретение относится к области автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных и промежуточных положениях регулирующих исполнительных механизмов (ИМ), входящих в состав автоматических систем регулирования, и может быть использовано в локальнь1х и централизованных системах кîHTроля и управления в газовой, химической, энергетической и др. отраслях промышленности в тех случаях, когда для регулирующих ИК, обладающих только органами контроля своих конечных положений, достаточна не количественная, а лишь наглядная качественная характеристика состояния, осуществляемая простыми устройствами, при использовании для мнемосхем светотехнических средств отображения информации.

Устройство целесообразно применять для сигнализации направления перемещения медленнодействующих ИМ (первый вариант) и быстродействующих ИМ (второй вариант), которые находятся под воздействием автоматических регуляторов.

Целью изобретения является повышение информативности устройства за счет сигнализации динамического состояния как медленно-, так и быстродействующих регулирующих ИМ, находящихся под воздействием автоматических регуляторов непрерывного действия.

На фиг. 1 представленафункциоиальная схемаустройства, первый вариант, на фиг. 2 — то же, второй вариант.

Устройство сигнализации по первому варианту (фиг. 1) содержит шину 1 положения "Закрыто", шину 2 положения !!Открыто, элементы ИЛИ 3-5, световой индикатор 6 положения "Закрыто", световые индикаторы 7 и 8 положения ным устойчивым светом, свидетельствуя о наступлении устойчивого состояния

ИИ. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

"Открыто", элемент И9, элементы И10 и 11, элемент ИЛИ-НЕ12, генератор 13 импульсов, счетный триггер 14, первую информационную шину 15, вторую информационную шину 16, информационные шины 15 и 16, которые обеспечивают подачу в устройство взаимоисключающих сигналов рассогласования автоматических систем регулирования, действующих соответственно на открытие и закрытие HN; элемент ИЛИ-НЕ17, элементы И18 и 19.

Функциональная схема устройства сигнализации по второму варианту (фиг. 2) в отличие от первого имеет первый и второй триггеры 20 и 21, четвертый элемент ИЛИ 22, элементы

И 23 и 24, элемент 25 выдержки времени.

Устройство но первому варианту (фиг. 1) работает следующим образом.

Датчики конечного положения ИМ выдают на шины 1 и 2 положения два взаимоисключающих единичных сигнала: в закрытом состоянии ИМ по шине 1 положения "Закрыто" такой сигнал поступает на первый вход элемента

ИЛИ 3 и вызывает ровное свечение светового индикатора 6, а в открытом состоянии ИМ по шине 2 положения !! ll

Открыто такой сигнал через элементы ИЛИ 4 и 5 обеспечивает свечение ровным светом световых индикаторов

7 и 8. Если после исходного, например, закрытого состояния по цепям . (не показаны) подается команда на открытие, то ИМ начинает открываться и световой индикатор 6 положения

"Закрыто",высвечивается ровным светом до момента размыкания контакта конечного включателя датчика, подключенного к шине 1 положения "За-!! крыто . Как только контакты этого датчика разомкнутся, индикатор 6 погаснет, а на первом входе элемента

ИЛИ-НЕ 12 исчезнет единичный сигнал, благодаря чему с его выхода подается

5

20

3 1 единичный сигнал на первые входы элементов И 9, 10, i i 18 и 19, что подготовит их к работе. При движении.HN во время работы автоматической системы регулирования в сторону Открыто" на первой информационной шине 15 появится единичный сигнал, который поступает на третьи входы элементов И 10 и 11. Этот же сигнал через элемент ИЛИ-НЕ 17. поступает на вход элемента И 9. Поскольку счетный триггер 14 под действием генератора 13 импульсов все время находится в переключающем режиме, то через элементы И 10 и 11 и соответственно ИЛИ 4 и 5 на световые индикаторы 7 и 8 начнут поступать попеременно логические единицы, которые вызывают их попеременное .мигающее свечение, свидетельствующее о перемещении HM под воздействием автоматической системы регулирования в сторону "Открыто". Попеременные единичные сигналы с выходов счетного триггера 14 поступают также и на вхбды элементов И 18 и 19, однако дальнейшему их прохождению препятствует сигнал логического нуля, поступающий на третьи входы этих элемен" тов с дополнительной информационной шины 16. Если после отработки автоматической системой регулирования нанесенного возмущения наступит устойчивое полуоткрытое состояние ИЙ, то сигнал на первой информационной шине 15 исчезнет, что в свою очередь заблокирует передачу на индикаторы

7 и 8 единичных сигналов триггера 14.

При этом индикатор & погаснет, а индикатор 7 высветится ровным светом, поскольку на вход элемента И 9.-через элемент ИЛИ-HE 17:поступит единичный логический сигнал. Как только работа автоматической системы регулирования в сторону дальнейшего открытия ИМ возобновится, процесс отображения информации на индикаторах 7 и 8 повторится. Если ИИ полностью откроется, т.е. дойдет до своего крайнего открытого положения, шина 2 выдаст единичный логический сигнал и оба индикатора 7 и 8 засветятся устойчивым ровным светом, свидетельствуя о полном открытии механизма.

Устройство работает следующим образом. При подаче команды на зак рытие, размыкании контакта датчика, подключенного к шине 2 положения

249556 4

"Открыто", и наличии единичного командного сигнала "Закрыто" на инфор-. мационной шине 16 попеременным мигающим светом высвечиваются световые индикаторы 6 H 8, поскольку единичный логический сигнал с информационной шины 16 разрешает передачу через элементы И 18 и 19 на элементы

ИЛИ Зи 5попеременных логических единиц с выходов триггера 14. Это свидетельствует о том, что ИИ под воздей ствием автоматическойсистемы регулирования перемещаетсяв сторону"Закры-. то".Если послеотработки автоматической системырегулирования нанесенного возмущения наступит устойчивое полуоткрытое состояние ИИ, то единичный сигнал на информационной шине 16 исчезнет и передача единичных сигналов на световые индикаторы 6 и 8 от счетоного триггера 14 прекратится.

При этом индикаторы 6 и 8 погаснут, ;а индикатор 7 высветится ровным .светом, поскольку на второй вход элемента И 9 через элемент ИЛИ-НЕ. 17 поступит единичный логический сигнал..

Как только работа автоматической системы регулирования. в сторону дальнейшего закрытия ИИ возобновится, то процесс отображения информации на индикаторах 6 и 8 повторится. Если ИИ полйостью закроется, то датчик, подключенный к шине 1 положения "Закрыто", замкнет свой контакт и выдаст логический единичный сигнал на световой индикатор 6, который засветится ровным устойчивым светом, свидетельствуя о полном закрытии механизма

При работе устройства, выполненного по второму варианту (фиг. 2) ° и движении ИИ по причине работы автоматической системы регулирования в сторону "Открыто" ИИ, единичный сигнал на информационной шине 15 переключает триггер 20 в инверсное состояние, в результате на вход элемента

И 23 через элемент ИЛИ 22, а также входы элемента И 10 и элемента И 11 поступает единичный логический сигнал. Так как счетный триггер 14 под воздействием генератора 13 импульсов находится в непрерывном переключающем режиме, то через элементы И 10 и 11 и элементы ИЛИ 4 и 5 на индикаторы 7 и 8 начнут поступать попеременно логические единицы, которые .вызовут их попеременное мигающее свечение. Это свидетельствует о пере-.

5 1249 мещении ИМ под воздействием автоматической системы регулирования в сторону открытия. При этом попеременное мигающее свечение световых индикаторов 7 и 8 продолжается и некоторое время после прекращения действия автоматической системы регулирования, т.е. после исчезновения единичного логического сигнала на информационной шине 15. Как только действие 1О автоматической системы регулирования прекращается, элемент ИЛИ-ИЕ 17 через элемент И 23 запустит элемент 25 выдержки времени, который по истечении заданного времени (например, t5

4-5 с) вернет триггер 20 из инверсного в прямое состояние, в результате чего прохождение единичньж сигналов с выходов счетного триггера 14 на индикаторы 7 и 8 заблокируется. При 20 этом индикатор 8 погаснет, а индикатор 7 высветится ровным светом, поскольку на второй вход элемента И 9 с выхода элемента И 24 поступит единичный длительный сигнал. Это объясняется тем, что на входы элемента

И 24 поступают два единичных логических сигнала: один — с прямого выхода, возвращенного в исходное состояние элементом 25 выдержки времени 3а триггера 20, а второй — с прямого выхода триггера 21, который при отсутствии единичного сигнала на информационной шине 16 и воздействия выходного сигнала элемента 25 выдержки времени не изменяет своего исходного состояния. Ровное устойчивое свечение индикатора 7 свидетельствует о наступлении устойчивого полуоткрытого состояния ИМ. Щ

Если действие автоматической системы регулирования возобновится, но уже в сторону закрытия ИМ, то единичный логический сигнал на информационной шине 16 переключит триггер 21 в инверсное состояние, в результате чего на вход второго элемента И 23 через элемент ИЛИ 22, а также на входы элементов И 18 и 19 поступает е иниЧный логический сигнал, который разрешает прохождение попеременных логических сигналов с выходов счетного триггера 14 на световые индикаторы 6 и 8, которые вызовут их попеременное мигающее свечение. Это сви- детельствует о том, что нод действием автоматической системы регулирования

ИМ перемещается в сторону закрытия.

Попеременное мигающее свечение световых индикаторов б и 8 продолжается и некоторое время после прекращения действия автоматической системы регулирования, т.е, исчезновения одиночного логического сигнала на информационной шине 16. Как только действие автоматической системы регулирования прекратится, элемент ИЛИ-НЕ 17 через элемент И 23 вновь запустит элемент 25 выдержки времени, который по истечений заданного времени (45 с) вернет триггер 21 из инверсного в прямое состояние, в результате чего прохождение единичных сигналов с выходов счетного триггера 14 на индикаторы 6 и 8 заблокируется. При этом индикаторы 6 и 8 погаснут, а индикатор 7 высветится ровным устойчивым светом,.свидетельствуя о наступлении устойчивого состояния ИМ.

Дальнейшая работа схемы аналогична работе устройства, выполненного по первому варианту.

Формула из обре те ния

1. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее шины положения

Закрыто и Открыто р три элемента

ИЛИ с подключенными к их выходам световыми индикаторами, три элемента

И., первый элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, генератор импульсов„ соединенный со счетным входом счетного триггера, инверсный н прямой выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, третьи входы которых соединены с первой информационной шиной устройства, шина положения Закрыто" соединена с первыми входамй первого элемента ИЛИ и первого элемента ИЛИ-НЕ, а шина положения "Открыто" — с первыми входами второго и третьего элементов

ИЛИ и с вторым входом первого элемента ИЗТИ-HF, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с вторыми входами третьего и второго элементов ИЛИ, и выход третьего элемента И соединен с третьж входом второго элемента ИЛИ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности, в него введены вторая информационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ, четвертый и

3?49556

t5

40 пятый элементы И, выходы четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к второму входу первого элемента ИЛИ и третьему входу третьего элемента ИЛИ, первые входы четвертого и пятого элементов И объединены с первым входом третьего элемента И, вторые их входы соединены соответственно с инверсным и прямым выходами счетного триггера, а третьи входы подключены к второй информационной шине, с которой также соединен один из входов второго элемента ИЛИ-НЕ, другой вход которого соединен с первой информационной шиной, а выход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к второму входу третьего элемента И.

2. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее две шины положения "Закрыто" и "Открыто", три элемента ИЛИ с подключенными к их выходам световыми индикаторами, четыре элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, генератор импульсов, соединенный со счетным входом счетного триггера, первую информационную шину, первый триггер и элемент выдержки времени, шина положения "Закрыто соединена с первым входом первого элемента ИЛИ и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, шина положения "Открыто" — с первыми входами второго и третьего элементов

ИЛИ и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого, второй и третьего элементов И, выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, а выход первого элемента И соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ, прямой н инверсный выходы счетного триггера соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов

И, инверсный вход первого триггера соединен с первой информационной шиной, а его инверсный выход — с третьими входами второго и третьего элементов И, выход четвертого элемента И соединен с входом элемента выдержки времени, выход которого соединен с прямым входом первого триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности, в него введены вторая инфор1 мационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ, пятый, шестой и седьмой элементы И, второй триггер и четвертый элемент

ИЛИ, выход элемента выдержки времени соединен с прямым входом второго триггера, инверсный вход которого соединен с второй информационной шиной, инверсный выход второго триггера соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И и первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, а выход четвертого элемента ИЛИ вЂ” с первым входом четвертого элемента И, входы второго элемента ИЛИ-НЕ соединены с первой и второй информационной шинами, а его выход — с вторым входом четвертого элемента И, прямые выходы первого и второго триггеров соединены с входами седьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, прямой и инверсный выходы счетного триггера соединены соответственно с вторыми входами пятого и шестого элементов И, третьи входы которых соединены с выходоМ первого элемента ИЛИ-НЕ, выход шестого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, а выход пятого элемента И вЂ” с третьим входом третьего элемента ИЛИ.

1249556

Составитель О. Богомолова

Редактор Л. Гратилло Техред В. Кадар Корректор С. Черни

Заказ 4329/51

Тираж 515

Подписное

ВНИИПИ Государственного Комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4