Устройство для ограничения предельного технологического параметра

 

Изобретение относится к контролю и регулированию технологических параметров . Цель изобретения - повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит датчик (Д) предельного значения параметра, который установлен в цепи (Ц) управления приводом исполнительного механизма . В разрыве Ц управления установлено реле, содержашее нормально замкнутые контакты (К) и размыкатель, включающий электромагнит. Электромагнит подключен к Ц блокировки через дополнительный Д предельного парамет1эа с нормально замкнутыми К.Параллельно к участкам Ц управления и блокировки подключены сигнализаторы , в обвод размыкающимся К подключены переключатели. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1325542 A1 (5ц 4 G 08 В 19/00 G 05 В 2302

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ности работы и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит датчик (Д) предельного значения параметра, который установлен в цепи (Ц) управления приводом исполнительного меха низм а. В разрыве Ll, управления установлено реле, содержащее нормально замкнутые контакты (К) и размыкатель, включающий электромагнит. Электромагнит подключен к Ц блокировки через дополнительный

Д предельного параметра с нормально замкнутыми К. Параллельно к участкам Ц управления и блокировки подключены сигнализаторы, в обвод размыкающимся К подключены переключатели. 1 ил. (21 ) 3988202/24-24 (22) 12.12.85 (46) 23.07.87. Бюл. № 27 (75) Ю. В. Баландин и А. И. Баландина (53) 621.327 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 631897, кл. G 05 Д 23/24, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 601726, кл. G 07 С 3 /10, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ

ПРЕДЕЛЬНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО

ПАРАМЕТРА (57) Изобретение относится к контролю и регулированию технологических параметров. Цель изобретения — повышение надежОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,:ц

I 325542

11!О!)рел(пие 0111<>(:I!leÿ к рс! у IHI)OI)3IIIIIO тс,I!:).101 H÷(«hHK 1!1!р(!чс! ров и можс(б!1(1, И СII < ). I I:301!)1110 В СИ СТ(М (I X РС I ),, !И РОВ3115! Я, Коl! Г !)О, и И СИ! II (l, )ИЗ3 ЦИ и (3II. 1(.1!И Я, (11 II(Р)11 (РВ1, II(l II I) им СI), д 1Я 3 В)1 Р и и 1101 0 0TK,!к)

"(I I I I Я I 1 ., !. !!сг!! 10 5!зобрете)1и5! является расшир IIH( (ji I II(Ц Ио ll(IЛ ЬII ЫХ ВO;!М 0 ЖEIOСТСИ И 110 ВЬ!1П(. IIHG 1!адсжпости работы.

Е13 чсртеже изобра жена и ри н ци пиал ьII35I сх(м 3 $ (. TI)0Éñòâ3.

Устройство содержит датчик 1 предельного значения параметра, например, -Lan лепия, расхода Влажности, газОВО! 0 состаВа, ТС м II(I)HÐ), I) ы И T.,(. ДВТчи к 1 VCT3 EIOB 1(ll в цепи 2 управления приводом 3 исполнительного механизма, который вы)юлнен, н3пример. в виде заслонки, кла!!ана и так далее, и может воздействовать на изменение давления или другого технологического параметра регулируемого объекта 4, например газо- или гидропровода, резервуара, камеры и т.д. Цепь 2 подсоединена к электросети посредством тумблера 5.

В разрыве цепи 2 управления за датчикоvl 1 перед приводом 3 устаноьлено реле

6, ВыполнеIIIIo(. с нормально замкнутыми контактами 7 и 8 и размыкателем 9 этих контактов, включаю)цим электромагнит 10, обмотка которого подклк)чена к цепи 11 блокировки через дополнительный датчик 12 предельного значения того же параметра, что и датчик 1. В датчике 12 контакты 13 и,4 находятся в нормально замкнутом Iloложепии, когда Величина измеряемого параметра находится в пределах от нулевого до предельного значения. В датчике 1 контакты 15 и 16 находятся в нормально разомкнутом положении В тех же условиях.

Датчики 1 и 12 настроены на одну и ту же величину одного и того же параметра, имеют одинаковые чувствительные элементы, в данном случае сильфоны, а различное исходнос положение их контактов обеспечивается конструкцией размыкателей или сдвигом фаз в преобразовательной части. Входной контакт 15 датчика соединен с тумблером 5, выходной контакт 16 -- с контактом

7 реле, а его контакт 8 — — с выходной частью цени 2, подключенной к приводу 3. В датчике 12 входной контакт 13 соединен с источником тока, а выходной контакт 14 — с обмоткой электромагнита 10, выход которой подключен к нулевому проводу. Г1ривод

3 подклю ен к силовой электросети .через автомат 17 и контакты реле 18, размыкатель которого содержит электром агнит, обмотка которого подклк)чена к цепи 2 после контакта 8 реле 6.

К размыкающимся участкам цепи 2 управления и цепи 11 блокировки для контроля их состояния (под током или обесто5

I5

55 чеио! параллельно им )юдключены сигнализаторы 1!1, 20,? I, и 22, выполненные в виде сил!алы)ы.(ла vIII, указателей и т.ll. К сигпализаторам 20 и 21,:)оказывающим сраоатыванис дат IHK08 I H 12 соответственно через рсл Hllo-коммутирующее устройство

23 может б))ть подкл)очеп сигнализатор 24.

Вып(хл))еппый В Виде звукового извещателя звонка или сигнала из системы речевой информации, си гнал изирук)щий об отказе автоматики о (ного из датчиков.

Г1араллсльпо участкам цепей 2 и 11 в обвод размыкак)щимся контактам 15 — 16, 7---8, 13---14 3;I(.»ellx03 1, 6 и 12 подключены переключатели 25 и 26, предназначенные для ручного управления в обвод элементов, при отказе одного, двух или всех

Tpev названных элементов. Этой же цепи служит и тумблер 5, который имеет три положения: «Автомат», «Отключено», «Аварийно».

Датчики 1 и 12 с помощью трубопроводов подключены к регулируемому объекту

4 через краны 27, которые в рабочем положении открыты.

Между кранами 27 и датчиками могут быть установлены штуцеры 28 с обратным клапаном для проверки функционирования датчиков и электроцепей. Между штуцером

28 и датчиками для исключения смешивания рабочей и проверяемой сред могут быть установ:E(ilbl элементы 29 с разделительной перегородкой, например мембраной, порш гидроаккумулятор, пневмоусилитель). .,.)я контроля параметра давления в объекгг . и 13 входе в датчики служат манометры 30. электроцепь 31 служит для аварийного ручного включения привода 3 независимо, В обвод цепи 2 автоматического управления, в случае неисправностей элементов 1, 6 и 12.

Сигнализатор 32 показывает наличие тока на приводе 3.

Устройство работает следующим образом.

Технологический параметр регулируемого объекта 4, например давление, воспринимается чувствительными элементами датчиков 1 и 12. До тех пор, пока давление (параметр) не достигает предельного значения, сильфонные коробки датчиков 1 и 12 находятся в разжатом состоянии, поэтому их контакты 15 и 16 разомкнуты, а контакты 13 и 14 замкнуты. Через замкнутые контакты 13 и 14 датчика 12 ток поступает на обмотку электромагнита 10, шток втягивается, размыкатель 9 разъединяет контакты

7 и 8 реле 6. Г10 этой причине при давлении в объекте 4, меньшем, чем предельное значение, цепь 2 управления разомкнута в двух местах 15 в 16 и 7 — 8 следовательно, привод 3 исполнительного механизма ооесточен, не работает.

1325542

При этом положении цепи о ее исправности свидетельствует то, что одновременно включены сигнализаторы (лампы) 19 и 21. Отсутствие сигнала (горения) сигнализатора 19 говорит об отсутствии электропитания в системе, а отсутствие горения сигнализатора 21 свидетельствует о неисправности датчика 12 при давлении меньшем, чем предельное, величину которого контролируют по манометру 30.

При увеличении в объекте 4 контролируемого параметра (давления) до предельного значения сильфоны в датчиках 1 и 12 сжимаются, вследствие чего контакты 15 и 16 замыкаются, а контакты 13 и 14 размыкаются. Вследствие этого в реле 6 электромагнит 10 обесточивается, отпускает шток размыкателя 9, и последний под действием пружины замыкает контакты 7 и 8.

В результате, при предельном значении параметра цепь 2 автоматического управления замыкается, ток от тумблера 5 проходит через замкнутые контакты 15 — 16, 7 — 8, включает электромагнит в реле 18, его контакты замыкаются и через них силовое электропитание от автомата 17 защиты сети подается на привод 3 исполнительного механизма, который может воздействовать на изменение в объекте 4 давления, расхода, температуры, влажности и других параметров, например открывается сбросной клапан резервуара или закрывается (открывается), перекрывая заслонку гидро- или газопровода. При этом положении устройства о исправности всех его элементов свидетельствует то, что одновременно включены сигнализаторы 19, 20, 22 и 32, а 21 отключился, и отсутствует сигнал элемента 24.

При неисправностях датчиков или других элементов, о чем можно судить по состоянию электросигнализаторов, привод 3 можно включить вручную, установив тумблер 5 в положение «Аварийно».

Однако, несмотря на отказ одного из датчиков 1 или 12 и реле 6, устройство может работать и в автоматическом режиме.

Если по состоянию сигнализаторов 19, 20 или 24 обнаружен отказ датчика 1, переключатель 25 устанавливают в нижнее положение, после чего устройство работает как прежде, по команде одного датчика 12, блокирующего включение привода 3 с помощью управления положением контактов 7 и 8 в реле 6. При предельном значении параметра в датчике 12 чувствительный элемент растягивается и размыкает контакты 13 — 14, благодаря чему электромагнит 10 обесточивается, размыкатель 9 опускается вниз, контакты 7 — 8 замыкаются, управляющий ток через элементы 5, 25, 7 и 8 поступает на обмотку магнита в реле 18, его контакты за5

55 мыкаются, силовой ток от автомата 17 поступает через контакты реле 18 на привод 3.

Если по состоянию электросигнализаторов 21 и 22 обнаружен отказ датчика 12 и (или) реле 6, переклк>чатель 25, устанавливают в верхнее положение, после чего устройство работает как прежде, но по команде одного датчика 1, ток от которого, минуя контакты 7 и 8, в обвод реле 6, проходит на обмотку реле 18, контакты его замыкаются и пропускают ток от автомата 17 на привод 3. Если по состоянию сигнализаторов 20, 21 и 24 обнаруживают отказ датчика 12, переключатель устанавливают в среднее положение, после чего электромагнит

10 обесточивается, и контакты 7 и 8 в реле

6 замыкаются. Далее устройство работает по команде одного датчика аналогично описанному.

Благодаря установке переключателей

25 и 26 в обвод размыкающимся контактам, параллельно им, существенно повышается надежность и функциональные возможности устройства при отказах.

Проверку точности и функционирования датчиков 1 и 12 и цепей 2 и 11 можно осуществлять как после завершения техпроцесса, так и одновременно с ним.

В ходе Tcxflpollåññà датчики и соответствующие участки электроцепей проверяют поочередно следующим образом. Переключатель 25 устанавливают в среднее положение «Обвод блокировки», че» отключают от управления цепь !1, а цепь 2 приводят в состояние автоматической работы устройства от датчика в обвод реле 6. Закрывают кран 27 питания датчика 12, подключают к его штуцеру 28 проверочную установку, например с источником давления. Увеличивая давление, воспринимаемое чувствительным элементом датчика 12, сверяют показания манометра 30 и манометра проверочной установки, убеждаются в совпадении момента размыкания контактов 13 и 14 с предельной величиной параметра, контролируемого по названным манометрам. 11ри размыкании контактов 13 и 14, если исправен датчик 12, гаснет сигнализатор 2! и подает команду сигнализатор 24. Срабатывание сигнализаторов 21 и 24 проверяют путем установки переключателя 26 в положение «Откл.» (обесточено) и «Обвод» (когда электромагнит 10 под током в обвод контактам 13 и 14 датчика 12).

Таким образом надежно проверен датчик !2 и цепь 11 блокировки системы. Система проверена без остановки техпроцесса с обеспечением в ходе контроля функции ограничения предельного параметра в автоматическом режиме от датчика 1. Затем проверяемый участок восстанавливают в рабочее состояние, отключают провсрочн .ю установку, открывают кран 27 датчика 12, 1325542

5 заглушают штуцер 28, переключатель 25 устанавливают в верхнее положение «Откл» (Обесточено) .

Проверку в ходе техпроцесса датчика

1 и цепи 2 производят аналогичным образом. Переключатель 26 установлен в положение «Вкл»., как при нормальной работе.

Переключатель 25 устанавливают в нижнее положение «Обвод датчика», чем отключают от управления датчик l, а цепь 11 приводят в состояние автоматической работы устройства от датчика 12, независимо от датчика l. Аналогичным образом манипулируют элементами 27, 28, 29 и 30, относящимся к датчику 1, и проверочной установкой. Убеждаются в совпадении момента замыкания контактов 15 и 16 датчика

1 с моментов возрастания параметра до предельной величины, контролируемой по манометрам. Если исправлен датчик 1, при замыкании контактов 15 и 16 загорается сигнализатор 20, и одновременно подает команду (звуковую или речевую информацию) сигнализатор 24. Затем проверяемый участок восстанавливают в исходное рабочее состояние аналогично описанному.

Проверку после окончания техпроцесса осуществляют так же. Закрывают краны

27, при необходимости отключают АЗС 17, подключают к штуцерам 28 проверочную установку, например источник давления.

Увели чивают давление, воспринимаемое датчиками 1 и 12. Сверяют показания манометра 30 и манометра проверочной установки, убеждаются в совпадении показаний манометров замыкания -- размыкания контактов 15, 16, 13 и 14 с величиной параметра, когда он достигает предельного значения. Г!ри этом состояние цепей 2 и 11 и сигнализаторов 19, 20, 21, 22 и 24 должно быть как и при работе системы, как описано выше. Благодаря элементу 29 испытательная среда не проникает в рабочие полости регулятора и объекта, чем исключается их засорение. Затем систему восстанавливают в рабочее положение, отключают поверочную установку, заглушают штуцеры 28, открывают краны 27, включают АЗС 17.

Устройство повышает надежность по следующим причинам. Ранее, при отсутствии реле 6 и дополнительного датчика 12, отказ одного единственного датчика 1 мог приводить к срабатыванию привода исполнительного механизма в недопустимых режимах или к его незамеченному несрабатыванию в этих же условиях. Например, при разрегулировке механизма датчика или поломке его чувствительного элемента любой датчик может не сработать при любой величине параметра, либо сработать при величине параметра, не равной его номиналу, в данном случае предельному значению параметра.

40

Форм ул а изобретения

10 l5

Если в датчике 1 контакты 15 и 16 замыкаются при давлении, меньшем предельного, то сразу же включается привод 3, что в некоторых системах может привести к аварийной ситуации, дорогой потере, например, при непрерывном цикле какого-то технологического процесса или резким потокам воздуха может выбросить из камеры людей.

Однако в предлагаемом устройстве этого не может произойти, так как в этой же ситуации контакты 13 и 14 электромагнита

10 замкнуты, электромагнит 10 находится под током, а контакты 7 и 8 в реле 6 разомкнуты. Следовательно при этом, несмотря на отказ датчика 1 цепь 2 разомкнута, привод 3 не срабатывает. Вместе с тем, отказ второго, дополнительного датчика 12 и реле 6 при исправном датчике 1 не могут привести к невыполнению основной функции устройства. Это объясняется следующим. Благодаря выполнению в дополнительном датчике 12 контактов 13 и 14, нормально замкнутых в исходном состоянии, при разрегулировке датчика 12 его контакты 13 и 14 размыкаются, обесточивая электромагнит 10 в реле 6. Поэтому благодаря описанному выполнению реле 6 его контакты 7 и

8 под действием пружины на штоке размыкателя находятся в исходном (замкнутом) положении, т.е. цепь 2 находится в том же (замкнутом) состоянии независимо от отказа дополнительного датчика 12 и работает по сигналам датчика 1.

Благодаря подключению переключателей 25 и 26 и тумблера 5 параллельно участкам цепей управления и блокировки в обвод размыкающимся контактам обеспечивается как ручное, так и автоматическое управление приводом 3 при различных непредвиденных отказах датчиков, реле и проводов цепей.

Устройство для ограничения предельного технологического параметра, содержащее датчик предельного значения параметра с нормально разомкнутыми контактами в цепи управления приводом исполнительного механизма, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности работы, оно содержит реле с нормально замкнутыми контактами, расположенными в разрыве цепи управления после датчика предельного значения параметра, и дополнительный датчик предельного значения параметра с нормально замкнутыми контактами, через которые электромагнит разм ыкателя реле включен в цепь блокировки, причем параллельно контактам датчиков и реле установлены сигнализаторы, а в обвод размыкающимся контактам — переключатели.!

325542

Состав итера н О. 1,якова

Редактор Л. Лангазо Тсхред И. Берсс Корр. ктор М. I!ож<>

Заказ 3114/48 Тираж 543 I од и <ге н<н

ВНИИГ!И Государственного комитета С((Р ио .<с.>««»зобрст< ний и открытий

113035, Москва, >К вЂ” 35, Рву<нская нао., д. 4 5

Производственно-по.1играфи <еское предприятие, г. Ужгоро.к i.л. 1!ро< ктная, 4