Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма

 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных положениях и перемещении запорно-регулирующих и им подобных исполнительных механизмов, обладающих органами контроля конечных состояний, и может быть использовано в локальных и централизованных системах контроля и управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности в :ех случаях, где для сигнализации положения исполнительного механизма достаточна не количественная, а лишь качественная характеристика состояния. Целью изобретения является повышение информативности устройства, которая достигается тем, что в устройство, содержащее два датчика конечного положения, три световых индикатора положения, шесть э.-дементов И, девять элементов ИЛИ, элемен НЕ, генератор импульсов, распределителыимпульсов, три триггера, каналы «Стоп, «Закрыто, «Открыто, введены четвертый с зетовой индикатор положения, седьмой, восьмой и девятый элементы И, одиннадцатый элемент ИЛИ две информационные, шины и блок дешифрации , который выполнен из двух транзисторов , шести резисторов, двух диодов, конг.енсатора, элемента НЕ, элемента И и реле с переключающим контактом, что позволяет по состоянию световых индикаторов положения получить информацию о неисправносли исполнительного механизма в статическом состоянии, о неисправности исполнительного механизма при выполнении команд «Закрыто или «Открыто о избирании исполнительного механизма к управлению . 2 3. п. ф-лы, 3 ил. (Л со 00 00 со to сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 (з 08 В 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4!11826/24-24 (22) 25,08 86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (72) Е. И. Малаховский, А. К. Славинский, Ю. Т. Гуляев и Н. Е. Степаненко (53) 654.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1076932; кл. G 08 В 23/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1265823, кл. Ci 08 В 23/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ СОСТОЯНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО

МЕХАНИЗМА (57) Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных положениях и перемещении запорно-регулирующих и им подобных исполнительных механизмов, обладающих органами контроля конечных состояний, и может быть использовано в локальных и централизованных системах контроля и управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности

„„Я0„„1388925 А1 в тех случаях, где для сигнализации положения исполнительного механизма достаточна не количественная, а лишь качественная характеристика состояния. Целью изобретения является повышение информативности устройства, которая достигается тем, что в устройство, содержащее два датчика конечного положения, три световых индикатора положения, шесть э. ментов И, девять элементов ИЛИ, элемен НЕ, генератор импульсов, распределител импульсов, три триггера, каналы «Стоп», «Закрыто», «Открыто», введены четвертый етовой индикатор положения, седьмой, восьмой и девятый элементы И, одиннадцатый элемент ИЛИ две информационные. шины и блок дешифрации, который выполнен из двух транзисторов, шести резисторов, двух диодов, конденсатора, элемента НЕ, элемента И и рел» с переключающим контактом, что позволяет по состоянию световых индикаторов положения получить информацию о неисправности исполнительного механизма в статическом состоянии, о неисправности исполнительного механизма при выполнении команд «Закрыто» или «Открыто» о избирании исполнительного механизма к управлению. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1388925

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных положениях и перемещении запорнорегулирующих и им подобных исполнительных механизмов, обладающих органами контроля конечных состояний, в локальных и централизованных системах контроля и управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности в тех случаях, где для сигнализации положения исполнительного механизма достаточна не количественная, а качественная характеристика состояния.

Целью изобретения является повышение ! информативности устройства.

На фиг. представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема распределителя импульсов; на фиг. 3 схема блока дешифрации и его подсоединения к формирователям сигналов избирательного управления и неисправности.

Устройство содержит датчики 1 и 2 конечного положения соответственно «Закрыто» и «Открыто», световой индикатор 3 положения «Закрыто», световые индикаторы 4 и 5 положения «Открыто», элементы ИЛИ

6- — 9, элементы И I O и 11, элемент

ИЛИ вЂ” -НЕ 12, триггеры 13 и !4, генератор 15 импульсов, шину !6 «Закрьпь», шину 17 «Открыть», шину 18 «Стоп», элементы ИЛИ 19--24, элемент И 25, элементы И 26 — 28, счетный триггер 29, распределитель 30 импульсов, шину 31 «Сброс», элементы И 32 — 34, блок 35 дешифрации, элемент ИЛИ 36, световой индикатор

37 положения и информационные шины 38 и 39 «Неисправность>. и «Избирательное управление» соответственно.

Распределитель 30 импульсов выполнен на триггерах 40 и 41 и элементах И 42 — -44.

Ьлок 35 дешифрации состоит из конденсатора 45, транзисторов 46 и 47, элемента НЕ 48, элемента И 49, резисторов

50 — -55, диодов 56 и 57, шин 58 и 59 питания и реле 60 с переключающим контактом 61.

На информационные линии 38 и 39 могут быть поданы сигналы от контактных датчиков 62 и 63.

Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние элементов устройства зависит от исходного положения исполнительного механизма, а также от ранее подававшихся команд. Например, если подавались команды «Закрыть» или «Открыть», то триггер 14 со своего прямого выхода выдает сигнал логической единицы, и наоборот — сигнал логического нуля, если ранее подавалась команда «Стоп». Элемент

ИЛИ вЂ” НЕ 12 выдает сигнал логической единицы, если исполнительный механизм не находится в одном из крайних положений.

10 5

7Q

30 з «

4п

50

Принимаем за первое начальное исходное положение такое положение, при котором полностью закрытый исполнительный механизм находится в исправном состоянии и не избран к управлению. В этом случае датчик 1 положения «Закрыто», выдавая сигнал логической единицы, через элемент ИЛИ 6 вызывает ровное свечение светового индикатора 3 положения «Закрыто». Световые индикаторы 4 и 5 положения

«Открыто» не светятся, так как датчик 2 положения «Открыто» и элемент ИЛИ вЂ” НЕ !

2 выдают сигналы логического нуля. Индикатор 37 положения также находится в выключенном состоянии, поскольку. сигналы на информационных шинах 38 и 39 отсутствуют.

Случайные команды «Закрыть», «Стоп» и «Сброс» не вызывают ни изменения положения исполнительного механизма, ни свечения световых индикаторов 3, 4, 5 и 37 положения.

Если по какой-либо причине в первом начальном исходном положении исполнительный механизм оказался в неисправном состоянии, о чем свидетельствует наличие сигнала логической единицы на информационной шине 39 «Неисправность», а следовательно, и на втором выходе блока 35 дешифрации, то световой индикатор 37 положения будет светиться ровным светом, сигнализируя о том, что данный исполнительный механизм управлению не подлежит.

За второе исходное положение принимаем такое положение, при котором исполнительный механизм полностью закрыл, находится в исправном состоянии и избран к управлению. При этом световой индикатор 3 положения «Закрыто» светится ровным светом, световые индикаторы 4 и 5 положения «Открыго» выключены, а световой индикатор 37 положения светится мигающим светом, поскольку по информационной шине 39 «Избирательное управление» в устройство поступает сигнал логической единицы, который на первом выходе блока

35 дешифрации формирует дискретно-изменяющийся сигнал с частотой генератора 15 импульсов, который поступает на световой индикатор 37 положения, а на третьем выходе -- сигнал логической единицы, который подготавливает к работе элементы И 32 — 34.

Мигак)щее свечение светового индикатора 37 положения свидетельствует о том, что данный исполнительный механизм им избран к управлению и можно приступать к подаче команды на открытие.

При подаче команды «Открыть» по шине

17 «Открыть» триггер 13 переключается в инверсное состояние, а триггеры 14 и 29— в прямое. Одновременно по цепям управления (эти цепи «Открыть», «Закрыть» и

«Стоп» на фиг. 1 не показаны) подается команда «Открыть» на привод исполнитель1388925 з ного механизма. Если исполнительный механизм начинает выполнять эту команду, то, как только датчик 1 положения «Закрыто» выдаст сигнал логического нуля, световой индикатор 3 положения «Закрыто» выключается, а световые индикаторы 4 и 5 положения «Открыто» светятся мигающим светом, поскольку на вход элемента И 11 поступают потенциальные длительные сигналы логической единицы от элемента ИЛИ—

НЕ 12 и триггеров 13 и 14 и импуль-, сы от генератора 15 импульсов. Мигающее свечение световых индикаторов 4 и 5 положения «Открыто» свидетельствует о переходном процессе (движении) исполнительного механизма в сторону его открьпия.

Как только исполнительный механизм полностью откроется, на выходе датчика 2 положения «Открыпго» появится сигнал 10гической единицы, который через элемент

ИЛИ 19 переключит триггер 29 в такое состояние, при котором на его инверсном 20 выходе образуется сигнал логической единицы, разрешающий прохождение через элементы И 27 и 28 импульсов от распределителя 30 импульсов на элементы ИЛИ 23 и 24. При этом световые индикаторы 4 и 5 положения «Открыто» переводятся в режим

«бегущего» света, что свидетельствует о полном отKpblTHH исполнительного механизма и движении в нем материального или энергетического потока.

«Бегущий» свет на световых индикато- 30 рах 4 и 5 положения «Открыто» в данном случае достигается за счет выполнения следующей последовательности свечения: в первый момент светится только световой индикатор 4 положения, затем светятся све товые индикаторы 4 и 5 положения, затем светится только световой индикатор 5 положения и световые индикаторы 4 и 5 положения выключены. В том случае, когда наличие «бегущего» света может существовать длительное время и, естественно, превращается в раздражающий фактор, 40 на шину 31 «Сброс» подается управляющий сигнал, который переводит триггер 29 в прямое состояние, при котором передача импульсов от распределителя 30 импульсов на элементы ИЛИ 23 и 24 пре- 45 кращается, а с выхода элемента И 26 начинает поступать длительный потенциальный сигнал логической единицы, который вызывает ровное свечение световых индикаторов 4 и 5 положения.

Если до окончания полного открытия исполнительного механизма по шине 18

«Стоп» будет подана команда «Стоп», то исполнительный механизм остановится, а триггеры 14 и 29 переключатся в инверсное состояние. Переключение триггера 29 разрешает передачу импульсов с распре- 55 делителя 30 через элементы И 27 и 28 на световые индикаторы 4 и 5 положения, обеспечивая имитацию «бегущего» света.

После подачи квитирующего сигнала по шине 31 «Сброс» триггер 29 возвращается в прямое состояние, выдавая сигнал логического нуля на элементы И 27 и 28 и сигнал логической единицы HB вход элема нта

ИЛИ 23. в результате чего световой индикатор 4 положения отключается,;1 световой индикатор 5 положения светится ровным светом. «Ã1oëовинное» свечение мнемознака качественно сигнализирует о промежуточном полуоткрытом статическом состоянии исполнительного механизма.

В случае подачи по шине 16 «Закрыть» команды «Закрьпь» триггеры 13 и 14 из инверсного переходят в прямое состояние, в результате чего световые индикаторы 4 и 5 положения выключаются, а световой индикатор 3 положения светится мигающим светом, что свидетельствует о перемещении исполнительного механизма в сторону закрытия. Если исполнительный механизм дойдет до своего конечного положения «Закрыто», то мигающий световой индикатор 3 положения перейдет на ровное свечение, сигнализируя о конечном закрытом состоянии исполнительного механизма. Если же во время движения исполнительного механизма в сторону его закрытия по какой-либо причине по шине 18 «Стоп» будет подана команда «Стоп», то световой индикатор 3 положения выключится а световые индикаторы

4 и 5 положения будут светиться «бегущим светом», информируя о прекращении переходного процесса в сторону закрыл ия и начале установившейся работы исполнительного механизма в полуоткрытом состоянии. Гlосле квитаций «бегущего» света путем подачи сигнала по шине 31 «Сброс» будет светиться ровным светом только световой индикатор 5 положения, сигнализируя о полуоткрыпгом состоянии исполнительного механизма.

Если во время движения из положения

«Закрыто» в положение «Открыто» или наоборот в исполнительном механизме возникнет неисправность (например, заклинивание) то по информационной шине 39 поступает сигнал логической единицы, который переводит мигающее свечение светового индикатора 37 положения в ровное. Ровное свечение светового индикатора 37 положения совместно с мигающим свечением светового индикатора 3 положения или световых индикаторов 4 и 5 положения свидетельствует о возникшей неисправности и направлении движения при котором она произошла.

Формула изобретения

l. Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма, содержащее два датчика положения, первый из которых соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ и первого элемента

1388925

ИЛИ вЂ” НЕ, выход которого подключен к первым входам первого, второго и третьего элементов И, выход первого элемента

И соединен с вторым входом первого элемента ИЛ И, выход которого подкл ючен к первому световому индикатору положения, второй датчик положения соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ вЂ” HE, первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ и первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к первым входам пятого и шестого элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с вторым и третьим световыми индикаторами положения, второй входтретьеro элемента ИЛИ объединен с первыми входами седьмого и восьмого элементов ИЛИ выход седьмого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого триггера. первый выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выход второго элемента И соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов

ИЛИ, второй вход восьмого элемента ИЛИ подключен к второму входу седьмого элемента ИЛИ и второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, первый выход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго триггера, второй выход которого подключен к третьему входу второго элемента И, второй вход четвертого элемента ИЛИ подключен к второму входу первого триггера, второй выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к выходу пятого элемеHта И и третьему входу шестого элемента ИЛИ, шину «Сброс», которая соединена с третьим входом восьмого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу третьего триггера, первый выход которого соединен с третьим входом третьего элемента И и вторым входом четвертого элемента И, выход четвертого элемента ИЛИ подклк>чен к второму входу третьего триггера, вторсй выход которого соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, генератор импульсов, выход которого подключен к четвертым входам первого и второго элементов И и входу распределителя и мпульсов, первый выход которого соединен с первым входом девятого элемента ИЛ И, выход которого подключен к второму входу пятого элемента И, второй выход распределителя импульсов соединен с вторым входом девятого элемента ИЛИ и первым входом десятого элемента ИЛ И, выход которого подключен к второму входу шестого элемента И, выход которого соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИ, третий выход распределителя импульсов подключен к второму входу десятого элемента ИЛИ, шины «Закрыть», «Открыть» и «Стоп», 15

55 отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены седьмой, восьмой и девятый элементы

И, блок дешифрации, две информационные шины, одиннадцатый элемент ИЛИ и четвертый световой индикатор положения, шина

«Закрыть» соединена с первым входом седьмого элемента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента

ИЛИ, шина «Открыть» соединена с первым входом восьмого элемента И, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, шина «Стоп» соединена с первым входом девятого элемента И, выход которого подключен к второму входу первого триггера, первая и вторая информационные шины подключены соответственно к первому и второму входам блока дешифрации, первый и второй выходы которого соединены с входами одиннадцатого элемента ИЛИ, выход которого подключен к четвертому световому индикатору положения, выход генератора импульсов соединен с третьим входом блока дешифрации, третий выход которого соединен с вторыми входами седъмОГО, ВОсьмОГО и деВЯТОГО элементов И.

2. Устроиство по п. 1, отличающееся тем, что распределитель импульсов выполнен из двух триггеров и трех элементов И, вход первого триггера является входом распределителя, первый выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, первым входом второго элемента И и входом второго триггера, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход которого является первым выходом распределителя, второй выход первого триггера подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого является вторым выходом распределителя, второй выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И и второму входу второго элемента

И, выход которого является третьим выходом распределителя.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок дешифрации выполнен из двух транзисторов, шести резисторов, двух диодов, реле с переключающим контактом, элемента НЕ, элемента И, конденсатора и шин питания, первый вывод переключающего контакта реле является первым входом блока, второй вывод переключающего контакта реле соединен с первым выводом первого резистора и катодом первого диода, анод которого подключен к первому выводу второго резистора и аноду второго диода, катод которого соединен с первым выводом третьего резистора и базой первого транзистора, коллектор которого подключен к первому выводу четвертого резистора и входу элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого является первым выходом блока, вто1388925 рой вывод первого резистора подключен к первому выводу конденсатора, первому выводу пятого резистора и базе второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, первой шиной питания, вторым выводом конденсатора и вторыми выводами третьего и пятого резисторов, коллектор второго транзистора является вторым выходом блока и через шестой резистор подключен к второй шине питания, вторым выводам второго и четвертого резисторов, третьему выводу переключающего контакта реле и первому выводу обмотки реле, второй вывод которой является вторым входом блока, второй вход элемента И является третьим входом блока, выход элемента НЕ являстся третьим выходом блока.

l388925 — Г 1бЗ ф иР.З

Составитель Е. Бударина

Редактор Л. Лежнина Техред И. Верес Корректор О. Кундрик

Заказ 1523/53 Тираж 558 Подписное

ВНИИГ1И Государственного кп, птста С(:СР по делам изобретений и открьпий

113035, Москва, >К- -35, Рамгнская наб., д. 4!5

Производственно-поли рафине кос претприятие,;. Ужгород, ул. Проектная. 4