Программное устройство для управления водоподготовительными фильтрами

 

Изобретение относится к области автоматического управления процессами водоподготовки, например, для котельных, ТЭЦ, ГРЭС. Целью изобретения является повьшение удобства эксплуатации. Устройство содержит коммутационный узел I, выполненный в виде программируемой логической, матрицы, счетчик 3 числа операций, блок 4 управления, реле 5 времени, дешифратор 6, блоки 7 задания времени , блоки 8 сигнализации и генератор 9 импульсов. Реле 5 времени должно быть выполнено многоканальным, иметь индивидуальные входы задания времени каждой операции восстановления. 4 нп. с сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (1И

1Ю4 G 05 В )9/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЩЬЛИ0 Г .." .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4100947/24-24 (22) 05,08.86 (46) 15.02.88. Бюп. У 6 (71) Специальное конструкторское бюро систем промьппленной автоматики

Чебоксарского производственного объединения Промприбор" (72) В.C,Èâàíîв

{53) 62 1 . 503. 55 (088. 8) (56) Герзон В.М., Мамет А.П,, 10рчевский Е.Б . Управление водоподготовительным оборудованием и установками. М.: Энерго атомиз дат, 1985, с. 131-139.

Авторское свидетельство СССР

У 11 36 11 1, кл. С 05 В 1 9/ 18, 1 982 . (54) ПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

УПРАВЛЕНИЯ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНИМИ

ФИЛЬТРАМИ (57) Изобретение относится к области автоматического управления процессами водоподготовки, например, для котельных, ТЭЦ, ГРЭС. Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации. Устройство содержит коммутационный узел 1, выполненный в виде программируемой логической. матрицы, счетчик 3 числа операций, блок 4 управления, реле 5 времени, дешифратор 6, блоки 7 задания времени, блоки 8 сигнализации и генератор

9 импульсов. Реле 5 времени должно быть выполнено многоканальным, иметь индивидуальные входы з адания времени и восстановления, 4 ил.

1374181

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами водоподготовки, например для котельных, ТЭЦ, ГРЭС

Цель изобретения — повышение удобства эксплуатации.

На фиг.l представлена схема устройства; на фиг.2 — схема технической реализации устройства на уровне . 10 стандартных функциональных элементов; на фиг.3 — схема реле времени; на фиг.4 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит коммутирующий 15 узел 1, выполненный на логической матрице, вход 2 (для подключения датчиков), счетчик 3 числа операций, блок 4 управления, реле 5 времени, дешифратор 6, блоки 7 задания време- 20 ни операции восстановления, блоки

8 — 8g сигнализации и генератор 9 импульсов.

Блок 4 управления содержит (фиг.2), триггер, выполненный на элементах

И-НЕ 10, 11, RC-цепь на элементах

12, 13,кнопки "Пуск" 14 и "Стоп" 15, Реле 5 времени (фиг.3) содержит блок развязки 16, двоичные счетчики 17 и 18, D-триггеры 19 и 20, дифе- 30 ренцирующую RC-цепь на элементах

2l 22.

На .вход 2 устройства подаются сигналы от датчиков и концевых выключаталей запорной арматуры фильтра, характеризующее состояние фильтра.

На выходах .счетчика 3 выставляются порядковые номера операций в программе восстановления фильтра.

Блок 4 управляет работой устройст-40 .ва, вырабатывая сигналы установки его в исходное состояние и включения в работу.

Блоки 8 сигнализации осуществляют световую сигнализацию проведения опе- 45 раций восстановления. Генератор 9 импульсов вырабатывает импульar период следования которых определяется продолжительностью операций восста- новления. Задание временных установок осуществляется с помощью блоков

7.

Программируемая логическая матрица 1 может быть выполнена в виде перепрограммируемого постоянного за- 5 5 поминающего устройства (ППЗУ) информационной емкостью 2 " 1-разрядных слов. Адреса ячеек ППЗУ, в которых хранятся 1-разрядные данные, оп ределяются (m+n) -разрядным двоичным кодом, m разрядов которого характеризуют состояние фильтра, а и разрядов — порядковые номера операций в программе восстановления фильтра.

Выходные 1-р азрядные слова (предварительно записанные в ППЗУ в соответствии с алгоритмом восстановления фильтра) имеют следующую структуру: первый разряд управляет работой реле

5 времени, при этом "1" устанавливают реле в нулевое состояние, а "0" разрешает счет импульсов генератора

9, остальные (P-1) разрядов представляют собой номер временной установки для проведения той или иной операции восстановления. ППЗУ в зависимости от уровня логических сигналов на входе выборки (третьем входе) может иметь по выходам состояние невыбора с высоким выходным импедансом при

"1" на входе выборки, а также активное состояние "0" или "1" (в зависимости от введенной программы) при

"0" на входе выборки. Так как число исполнительных устройств, необходимых для восстановления одного фильтра, в большинстве случаев не прежюшает 8, а число операций восстановления в алгоритме 2 8, то для пои строения программируемой логической матрицы наиболее подходят микросхемы К573РФ2 информационной 16384 бит число разрядов адресного слова - 11, информационного - 8).

Счетчик 3 числа операций может быть построен на микросхеме Д2 К176

ИЕ1.

Блок 4 управления содержит триггер, устанавливающийся в нулевое состояние при включении напряжения питания или нажатии кнопки "Стоп" и срабатывающий при нажатии кнопки "Пуск".

Реле 5 времени, выполнено многоканальным с общими для всех каналов входами счета импульсов и установки в нулевое состояние и выходом и индивидуальными для каждого канала входами задания времени; реле времени может быть построено любым известным способом, например так, как показано на фиг. 3.

Реле 5 времени (фиг.3) содержит блок 16 развязки, предназначенный для устранения взаимного влияния блоков 7 задания времени, двоичные счетчики 17 и 18, D-триггеры !9 и 20 и дифференцирующую RC-цепь для установ1374181

25 ки Р8 в нулевое состояние при ключении питания. Первоначально реле времени н аходит ся в режиме ожидания, при этом на его R-входе "1", вследствие чего на выходах счетчика 17 и триггеров 19 и 2 также "1". При появлении на R-входе сигнала "0 первым же импульсом с С-входа D-триггер 20 устанавливается в состояние "0", что приводит к записи по входам Р1, D2, D3, D4 в счетчик 17 через блок развязки 16 временной уставки, заданной соответствующим блоком 7. После этого реле времени начинает отсчет времени.

По истечении заданного времени на выходе счетчика 17 появляется сигнал

"0", что изменяет выходной сигнал

D-триггера 19 с "1" на "0". Далее на R-вход реле времени снова поступает сигнал "1" и все повторяется аналогичным образом. Счетчик 18 осуществляет счет операций восстановления, его.содержимое увеличивается на 1 после каждого срабатывания реле 5 времени, что приводит к поочередному включению индикаторов 8p — 8 у свидетельствующих о проведении той или иной операции восстановления.

Дешифратор 6 является дешифратором30 двоичного кода в десятичный.

БлОки 7 задания времени представ- . ляют собой двухпозиционные однополюс ные переключатели с независимой. фиксацией, например, типа П2К.

Блоки 8, — Ss сигнализации построены на светодиодах, например, типа АЛ 307.

На временной диаграмме работы устройства (фиг.4) обозначены момент 40 включения напряжения питания; момент t< начала отсчета времени начальной) операции восстановления; момент t окончания отсчета времени пер вой (начальной) операции восста45 новления; момент t> начала отсчета времени второй операции восстановления; время t, — t, в течение которого оператор формирует технологически". кую линию для проведения первой

50 операции восстановления, последовательно закрывая, к примеру, задвижки

1, 2 и открывая задвижки 3, 4 ° время t — t, проведения первой операции восстановления, составляющее, например, 4Т, где Т вЂ” период следова55 ния импульсов генератора 9 импульсов, время t > — t в течение которого оператор формирует технологическую линию проведения второй операции восстановления, последовательно открывая, к примеру, задвижку 1 и закрывая задвижки 3,4, сигналы АО-А7 дат/ f чиков положения задвижек 1 — 8 выходные сигналы AS-А10 счетчика 3 числа операций, сигнал SE на выходе блока 4 управления, выходные сигналы Dl 1-D1.5 блока 1 (высокоимпедансное состояние выходов обозначено знаками ХХХ), выходные сигналы

Р4.1-Р4.8 дешифратора 6, выходной сигнал GN генератора 9 импульсов, DL b — сигнал, формируемый на первом (динамическом) выходе реле 5 времени, РЫ-LDS — сигналы, формируемые на вторых выходах реле 5 времени о выполнении операций восстановления

Р 1 — 8 соответственно.

При включении напряжения питания триггер блока 4 управления устанавливается в исходное нулевое состояние, а на выходе блока 4 выставляется сигнап "1", который устанавливает в исходное нулевое состояние счетчик 3 числа операций, Выходы блока 1 при этом находятся в высокоимпедансном состоянии независимо от уровня сигнапов на первых и вторых входах, т.е. для реле 5 времени высокоимпедансное состояние первого выхода блока 1 равносильно действию "1", оно находится в исходном нулевом состоянии (на всех выходах сигналы "0") независимо от уровня сигналов на остальных входах.

Перед окончанием процесса фипьт-. рации оператор производит химический анализ воды и оценку качества фильтрующей загрузки, после чего на основе полученных данных он, изменяя состояния переключателей соответствующих блоков 7, задает время операций восстановления в двоичном коде

"1-2-4-8", Например, sадание временной установки для проведения первой операции восстановления продолжительностью 4 мин производится путем нажатия переключателя первого сверху блока 7, соединенного с входом D0.4 реле 5 времени.

После окончания процесса фильтрации оператор, воздействуя на соответствующие задвижки, отключает "истощенный" фильтр на восстановление и формирует технологическую линию для проведения первой операции восстановления, номер которой определен (при

1374181

n=3) трехразрядным (в данный момент нулевым) кодом счетчика 3 числа операций (момент отключения фильтра на восстановление определяется операто- 5 ром в соответствии с утвержденными для каждой водоподготовительной установки режимными картами, поставленными на основе типовых инструкций с учетом конкретных местных условий).10

После того, как задвижки фипьтра перейдут в требуемые состояния, на первых входах блока 1 устанавливается двоичный (при m=8) восьмиразрядный код, который свидетельствует о том, что технологическая линия для проведения первой операции восстановления сформирована. Далее оператор, воздействуя на кнопку "Пуск" блока 4 управления, инициирует появ- 20 ление на его выходе сигнала "0" (момент е, на фиг.4), разрешающего работу блоков 1 и 3.

Прн этом на первом выходе блока

1 появляется сигнал "0", по которому 25 реле 5 времени начинает отсчет импульсов генератора 9 и включается один из блоков сигнализации, например первый сверху, свидетельствуя о том, что первая операция восстанов- 30 ления началась; на вторых выходах блока 1 выставляется (1-1)-разрядный код первой временной операции, например 0001, который, поступая на входы дешифратора 6, вызывает появление сигнала "1" на одном из его выходов, например первом сверху, что приводит к появлению на выходах соответствующего, например первого сверху, блока

7 задания времени (при К=4) четырех-40 разрядного двоичного кода времени первой операции восстановления, например 0010.

Реле 5 времени отсчитывает импульсы генератора 9 импульсов до тех 45 пор, пока выходной код двоичного счетчика (не показан) реле 5 времени не сравнивается с двоичным (при К=4) четырехразрядным кодом времени первой операции восстановления, установленным на соответствующих установочных DO-входах реле 5 времени (момент

t< на фиг.4). При этом условии отключается блок 8 сигнализации проведения первой операции восстановления, оповещая оператора об окончании первой операции восстановления; на первом (динамическом) выходе реле 5 времени появляется импульсный сигнал, в результате чего на выходах счетчи-: ка 3 устанавливается код 001 (при п=3), являющийся номером второй операции восстановления.

Изменившийся выходной код счетчика 3 числа операций, поступая на вторые входы блока 1, вызывает появление на его выходах (при 2=5) нового пятиразрядного кода. При этом на первом выходе блока 1 появляется сигнал

"1", который, поступая на нулевой установочный вход реле 5 времени, устанавливает его в нулевое состояние независимо от уровня сигналов на остальных входах; на вторых выходах блока 1 выставляется (2-1)разрядный код, который, поступая на входы дешифратора 5, вызывает появление сигналов "0" на всех его выходах, что приводит к снятию К-разрядного двоичного кода времени первой операции восстановления. устройство остается в этом состоянии до тех пор, пока оператор, воздей ст вуя н а со от вет ст вующие исполнительные устройства, не сформирует технологическую линию, присущую вторЬй операции восстановления, номер которой определен и-разрядным (в данный момент все разряды кода, кроме младшего, равны нулям) кодом счетчика 3 числа операций.

После того, как исполнительные устройства фильтра перейдут в требуемые состояния (момент t на фиг.3), на вторых входах блока 1 устанавливается двоичный ш-разрядный код, свидетельствующий о том, что технологическая линия для проведения второй операции восстановления подготовлена.

Изменившийся ш-разрядный выходной код блока 2, поступая на первые входы блока 1, вызывает появление на его выходах (при 1=5) нового пятиразрядного кода, При этом на первом выходе блока 1 появляется сигнал

11 31

О, по которому реле 5 времени начинает отсчет импульсов генератора

9 и включается соответствующий блок

8 сигнализации, например 8 .- второй сверху, свидетельствуя о том, что вторая операция восстановления началась, на вторых выходах блока 1 выставится (7-1)-разрядный код второй временной у ставки, например 0010, Г который, поступая на входы дешнфрато7 13741 ра 6, вызывает появление сигнала "1" на его соответствующем выходе, налример втором сверху, что приводит к появлению на выходах соответствующего, например второго сверху, блока

7,задания времени — разрядного двоичного кода времени второй операции восстановления.

Аналогичным образом происходит последовательная подготовка и проведение всех остальных операций восстановления фильтра, причем при вы полнении какой-либо операции оператор может оперативно изменить времен-15 ную уставку любой последующей операции путем изменения положения переключателей задания времени операций соответствующего блока 7.

После проведения последней опера- О ции восстановления, номер которой

sадан, например, единичным выходным кодом счетчика 3 числа операций оператор включает восстановленный фильтр в работе и, воздействуя на 25 ,кнопку "Стоп" блока 4 управления, устанавливает устройство в исходное состояние. При этом на выходе блока

4 управления выставляется сигнал

"1", который устанавливает в исходное нулевое состояние счетчик 3 числа операций. Выходы узла 1 при этом находятся в высокоимпедансном состоянии,.а реле 5 времени — в исходном нулевом состоянии. После этого устройство возвращается в первона35 альное состояние и готово к отработке программы восстановления.

Таким образом, изобретение обеспечивает возможность оперативного 411 изменения времени операций восстановления без выключения питания низкоквалифицированным обслуживающим

81 персоналом как перед отработкой программы восстановления, так и во время ее выполнения, т.е. оно более удобно в эксплуатации.

Формул а изобретения

Программное устройство для управления водоподготовительными фильтрами, содержащее коммутирующий узел, выполненный в виде программируемой логической матрицы, первые входы которого являются входами устройства, генератор импульсов, подключенный atходом к счетному входу реле времени, подключенного нулевым установочным входом K первому выходу коммутирующего узла, и счетчик числа операций, подключенный счетным входом к первому выходу реле времени, а выходами — . к вторым входам коммутирующего узла, третьи входы которого соединены нулевым установочным входом счетчика чис-. ла операций и выходом блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации, в него дополнительно введены дешифратор, блоки задания времени операций восстановления и блоки сигнализации, причем входы дешифратора подключены к вторым выходам коммутирующего узла, выходы дешифратора подключены к входам соответствующих блоков задания времени операций восстановления, юнсоды которых подключены к соответствующим установочным входам реле времени, выполненного многбканальным с индивидуальными входами задания времени каждой операции восстановления, и вторыми выходами, подключенными к соответствующим блокам сигнализации.

1374181

1374!81

Составитель А.Исправников

Техр ед И. Попович Корректор О. Кравцова

Редактор Н.Швыдкая

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, Заказ 601/43 Тираж 866

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Р

1