Устройство для управления технологическим объектом

 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в частности,в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП) для регулирования температурными режимами различных технологических объектов, например, нагревателей катодов мощных электронных и газоразрядных приборов. Цель изобретения - повышение надежности и точности устройства за счет исключения аварийных режимов при отказах ЭВМ управляющего комплекса. Оно содержит блок управления, грнератор Импульсов, ключевой элемент, делитель частоты, логический блок, реверсивньш счетчик, коммутатор, регистр , цифроаналоговьй преобразователь , суммирующий усилитель, исполi нительный орган, датчик состояния объекта, триггер, цифровой компара (Л тор, переключатель режима, элемент памяти, элементы И-НЕ. Логический блок состоит из элементов И-НЕ, согласующих диодов, а коммутатор --из элементов И-НЕ, транзисторов, нагрузочных резисторов и двух четырехканальных переключателей. В данном устройстве обеспечивается буферное переключение режима работы в момент отказа ЭВМ управляющего комплекса в общей структуре АСУТП. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 5 77 А1 д)) 4 G 05 B 19/39 УS

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3877615/24-24 (22) 07.01.85 (46) 07. 12. 86. Бюл. Р 45 (72) Л.Я. Гарбер, Г.М. Маилов и В.М. Мачарашвили (53) 621.503,55(088.8) (56) Патент Японии Р 49-32502, кл. С 05 В 5/00, опублик. 1974.

Краев А.П., Акаев Б.А. Програмный цифровой задатчик температуры.—

Приборы и техника эксперимента,1984, Р 1, с. 225-227.

Островский Я.Б. и др. Органиэация работы ЦВМ при пропадании питания первичной сети. - Вопросы радиоэлектроники. Сер. Электронная вычислительная техника, вып. 3, 1975, с. 79-87.

Авторское свидетельство СССР

Р 1016772, кл. С 05 В 19/39, 1981, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБЪЕКТОМ (57) Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в частности,в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП) для регулирования температурными режимами различных технологических объектов, например, нагревателей катодов мощных электронных и гаэоразрядных приборов.

Цель изобретения " повышение надежности и точности устройства за счет исключения аварийных режимов при отказах ЭВМ управляющего комплекса.

Оно содержит блок управления, генератор импульсов, ключевой элемент, делитель частоты, ло .ический блок, ре версивный счетчик, коммутатор, регистр, цифроаналоговый преобразователь, суммирующий усилитель, исполнительный орган, датчик состояния объекта, триггер, цифровой компаратор, переключатель режима, элемент памяти, элементы И-НЕ. Логический блок состоит из элементов И-HE согласующих диодов, а коммутатор --из элементов И-НЕ, транзисторов, нагру" зочнкж резисторов и двух четырехканальных переключателей. В данном устройстве обеспечивается буферное переключение режима работы в момент отказа ЭВМ управляющего комплекса в общей структуре АСУТП. 4 ил.

1275377 Изобретение относится к. c;R>оматическому управлению и может быть использовано, в частности, в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП),цля регулирования температурными режимами различных технологических объектов, например, нагревателей катодов мощных электронных и газора 3ряд:- ых приборов.

К устройствам управления, используемых в АСУ ТП, предъявляются повьппенные требования по обеспечению заданных точности и надежности воспроизведения технологического процес. са при отказах ЭВИ управляюшего комплекса.

Цель изобретения — повышение надежности и точности устройства за счет исключения аварийных режимов при отказах 3BYi управляющего комплекса..

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — вариант выполнения логического блока на фиг. 3 — вариант выполнения блока управления,, на фиг. 4 — принципиальная схема коммутатора.

Устройство для управления технологическим объектом содержит блок 1 управления, генератор 2 импульсов, ключевой элемент 3, делитель 4 час-тоты, логический блок 5, реверсивный счетчик 6, коммутатор 7, регистр

8, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 9, суммирующий усилитель 10, исполнительный орган 11, обьект 12 управления, датчик 13 состояния объек-та, триггер 14, цифровой компаратор

15 элемент И-HE 16, второй вход 17 коммутатора 7, переключатель 18 ре- жима, элемент 19 памяти, второй 20, первый 21, третий 22 и четвертый 23 элементы И-НЕ, вход 24 элемента памяти, элементы И-НЕ 25-28, диоды 29 и 30> элементы И 31 и 32, транзисто-ры 33 и 34, нагрузочные резисторы

35 и 36 и четырехканальные переключатели 37 и 38.

Ражим работы устройства определяется коммутатором 7. При .низком уровне сигнала (логический "0 ) на выходе элемента И-НЕ 16 информационный вход регистра 8 подключается к выходу реверсивного счетчика 6 (автономный режим), а при высоком уровне, (логическая "1") — к первому входу

)5

Ъ

ЗО

35 ,4 Q

45 ф

55 гройства (режим управления от ЭВМ), соединенного с входом 17, При этом . пеэеключение режимов происходит только при равенстве кодов на входах цифрового компаратора 15.Начальное состояние элемента 19 памяти зависит от переключателя 18 режима. Элемент 19 памяти (выполненный„ например, на базе двухобмоточного поляризованного реле РПС 32Б) фиксирует сигналы, поступаюшие на его входы, и управляет работой ключевого элемента 3, элемента И-НЕ 16 и элементов И-HE 20-23.

Вход 26 элемента памяти соединен с вторым входом устройства, на который поступает сигнал, информирующий об отказе ЭВИ. Сигнал о прерывании выполняемой про.граммы может быть сформирован., например, схемой, организующей работу ЭВМ при попадании питания первичной сети, Запись информации (кода управляющего воздействия) в >егистр 8 производится с частотой, задаваемой генератором 2 импульсов, соеди- с входом синхронизации регистра 8 через элементы И-HE 22 и

23, которые не пропускают импульсы только в случае, когда на первом и втором входах элемента И-НЕ 22 присутствуют сигналы логической "1".

Триггер 14 и элементы И-НЕ 20 и 21 управляют работой логического блока

5. Последний подключает вход реверсивного счетчика 6 или непосредственнс к генератору 2 импульсов (ускоренный режим работы счетчика 6), или к делителю 4 частоты. Программа работы устройства задается с помощью блока 1 управления ручным набором, Устройство при управлении температурным режимом технологического объекта работает следующим образом.

При включении устройства реверсивный счетчик б,регистр 8 и триггер 14 устанавливаются в нулевое состояние. Pe(NM работы задается переключателем

18 режима. Ecïè последний находится в положении "Автономное управление", то на выходе элемента 19 памяти независимо от уровня сигнала,на входе

26 присутствует сигнал логической которьп4 открывает ключевой элемент 3 и поступает на первый вход элемента И-НЕ 16. Так как коды на входах цифрового компаратора 15 равны, то с его выхода на второй вход элемента И-HE 16 также поступает сигнал логической 1 . На управляющий

1275377 вход коммутатора 7 и первые входы элементов И-HE 21 и 22 поступает сигнал логического "0". Регистр 8 подключается к выходу реверсивного счетчика 6, и на цифроаналоговый преобразователь 9 поступает код задающего воздействия, сформированный по командам блока 1 управления цепью: генератор 2 импульсов — делитель 4 частотылогический блок 5 — реверсивный счет-10 чик 6. С выхода преобразователя 9 ( сигнал подается на суммирующий усилитель 10, соединенный с исполнительным органом 11, который воздействует на температурный режим объекта 12 уп- 5 равления. При этом в момент включения реверсивный счетчик 6 работает в ускоренном режиме, выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 9 быстро нарастает и, как только20 его величина превысит напряжение датчика 13 (что определяется температурой объекта 12 и частотой генератора

2), на выходе суммирующего усилителя

10 появляется сигнал, вызывающий сра-25 батывание триггера 14, который через элемент И-НЕ 20 переключает логический блок 5 и вход реверсивного счетчика 6 подключается к делителю 4 частоты 30

При включении устройства, когда переключатель 18 режима задает режим 1Управление от ЭВИ", сигнал логического "0" с выхода элемента 19 памяти удерживает ключевой элемент 3 в за-, 35 крытом состоянии и через элемент ИНЕ 16 переключает коммутатор 7. Код задающего воздействия, сформированный в соответствии с программой работы ЗВМ, поступает в регистр 8 спер- 40 вого входа устройства, соединенного с входом 17 коммутатора 7. B момент прерывания выполняемой в ЭВМ программы (" сбоя" ) на второй вход уст,ройства, связанного с вторым входом 45

26 элемента 19 памяти, поступает сигнал логической "1". Элемент 19 памяти фиксирует этот сигнал и подает его на вторые входы элементов И-НЕ 21 и

22, а также ключевой элемент 3 и эле- N мент И-НЕ 16. При этом с выхода элемента И-НЕ 22 на вход элемента И-НЕ

23 подается сигнал логического "0" и импульсы не поступают на вход синхронизации регистра 8. Таким образом,55 в последнем сохраняется записанная информация. Одновременно открывается ключевой элемент 3, и, так как на

4 первый вход элемента И-НЕ 20 с элемента. И-HE 21 приходит сигнал логического "0", а на второй — сигнал логической "1" с выхода триггера 14, логический блок 5 подключает генератор 2 импульсов к входу реверсивного счетчика 6, который начинает работать в .ускоренном режиме. Когда код на выходе счетчика 6 сравнивается с кодом, записанным в регистр 8, цифровой компаратор 15 срабатывает и на его выходе появляется сигнал логической "1", а на управляющем входе коммутатора 7 и первых входах элементов И-НЕ 20-23 — логический "0". По этому сигналу элемент И-НЕ 23 разрешает прохождение импульсов генератора 2 на вход синхронизации регистра 8, логическому блоку 5 выдается команда на подключение реверсивного счетчика 6 к делителю 4 частоты, а коммутатор 7 подключает вход регистра 8 к выходу счетчика 6. При этом процесс переключения не сказывается на температурном режиме объекта 12 управления, т.е ° происходит безударно.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается безударное переключение режима работы в момент отказа ЭВМ управляющего комплекса в общей структуре АСУ ТП. В результате улучшаются надежность и точность воспроизведения технологического процесса (например, программы управления температурным режимом).

Формула изобретения

Устройство для управления технологическим объектом, содержащее генератор импульсов, блок управления, первый выход которого соединен с первым входом логического блока, второй выход — с первым входом делителя частоты, подключенного выходом к второму входу логического блока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами реверсивного счетчика, а также последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, суммирующий усилитель и триггер второй вход суммирующего усилителя соединен с выходом датчика состояния объекта,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, в него введены ключевой элемент, последовательно соединенные переключатель режима, элемент памяти, первый

% 1275377 е и второй элементы И-НЕ, а также по- входом пятого элемента И-HE и первым следовательно соединенные третий и входом третьего элемента И-HE под6 четвертый элементы И-НЕ„.регистр, ключенного вторым входом к второму цифровой компаратор, пятый элемент входу первого элемента И-НЕ и выходу

H-HE и коммутатор, второй вход кото пустого элемента И-НЕ, выход тРиггеРа рого соединен с первым входом уст- - соединен с вторым входом второго элеройства для управления технологичес- мента И-НЕ, выход которого йодключен ким объектом, третий вход — с выхо- к третьему входу логического блока, дом реверсивного счетчика с вторым четвертый вход которого соединен с входом цифрового компаратора, а вы- 10 вторым входом делителя частоты и выход — с вторым входом регистра, вы- ходом ключевого элемента, втоход которого подключен к входу цифро- рой вход которого подключен к аналогового преобразователя, выход выходу генератора импульсов и элемента памяти соединен с первым второму входу четвертого элеменвходом ключевого элемента, с вторым та И-HE.

1275377 РедеРсибному

« дажу5

1275377

Ф Жеану Я K дележе частот»

Составитель И. Швец

Техред Л Олейник

Корректор Л. Патай

Редактор О. Головач

Заказ 6559/38 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгор д, у . р о л. П оектная 4