Устройство для управления

 

Изобретение.относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления объектом энергосистемы, например элект ропруемником с аккумулирующей способностью - электрокотлом. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Оно содержит генератор импульсов 1, делитель частоты 2, триггер Шмитта 6, задатчик уставки 11, с первого по пятый элементы И 22, 21, 4, 10, 9, с первого по третий счетчики 27, 24, 7, первый 30 и второй 25 формирователи импульсов , первый 23 и второй 19 триггеры , в него введены распределитель импульсов 8, третий 29 и четвертый 12 формирователи импульсов, четвертый 3 счетчик, с шестого по .девятый элементы И 5,14,15,20, с первого по четвертый элементы ИЛИ 16, 18, 28, 31, блок I3 контроля частоты, третий триггер 26 с их связями, что позволя- g ет обеспечить управление объектом по заданной временной программе с коррекцией по частоте и защитной от ложных срабатываний при переходных режимах в энергосистеме. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (бд 4 С 05 В 19/18

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;: с юг./

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4038891/24-24 (22) 13,02.86 (46) 23.08.88. Бюл. У 31 (71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина (72) С.Н. Будовский, В.В.Боровский, В.А. Островский и А.И. Забегаев (53) 681,325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР по заявке 11 3787060, кл. G 05 В 19/08, 1985.

Авторское свидетельство СССР

NI 1386961, кл. G 05 В 19/08, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение, относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления объектом энергосистемы, например электроприемником с аккумулирующей способностью — электрокотлом. Цель изобретения — повышение надежности

„„SU„„1418650 A1 устройства. Оно содержит генератор импульсов 1, делитель частоты 2, триггер Шмитта 6, задатчик уставки 11, с первого по пятый элементы И 22, 21, 4, 10, 9, с первого по третий счетчики 2?, 24, 7, первый 30 и второ" 25 формирователи импульсов, первый 23 и второй 19 триггеры, в него введены распределитель импульсов 8, третий 29 и четвертый

l2 формирователи импульсов, четвертый 3 счетчик, с шестого по девятый элементы И 5,14,15,20, с первого по четвертый элементы ИЛИ 16, 18, 28, 3l, блок 13 контроля частоты, третий

Г триггер 26 с их связями, что позволя- @ ет обеспечить управление объектом по заданной временной программе с коррекцией по частоте и защитной от ложных срабатываний при переходных режимах в энергосистеме. 1 з.п. ф-лы, а

4 ил.

Э б

1418650

Изобретение относится к автоматике H вычислительной технике и может быть использовано, например, для циклического управления работой электро5 котлов с .учетом загрузки энергосистемы, а также других электроприемников, обладающих аккумулирующей способностью.

Целью изобретения — повышение на- 10 дежности устройства, На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства; на фиг. 3 — временная диаграмма вы- 15 кодных сигналов распределителя им пульсов; на фиг. 4 — схема блока контроля частоты.

Устройство содержит (фиг. 1) генератор 1 импульсов, делитель 2 часто- 20 ты, четвертый счетчик 3, третий элемент И 4, шестой элемент, И 5, триггер 6 Шмитта, третий счетчик 7, распределитель 8 импульсов, пятый и четвертый элементы И 9 и 10„ задатчик ll уставки (например„ П 39), четвертый формирователь 12 .импульсов, блок 13 контроля частоты, седьмой и.восьмой элементы И 14 и 15, первый элемент

ИЛИ 16, блок 17 установки триггеров, 30 второй элемент ИЛИ 18 второй триг- гер 19, девятый, второй и первый элементы И 20-22, первый триггер 23, второй счетчик 24, второй формирователь 25 импульсов, третий триггер 26, 35 первый счетчик 27, третий элемент

ИЛИ 28, третий и первый формирователи 29 и 30 импульсов, четвертый элемент ИЛИ 31 и исполнительный эле- . мент 32. 40

Блок 13 контроля частоты (фиг.4) содержит с первого по четвертый счетные триггеры 33-36, первый и второй элементы И 37 и 38.

Устройство работает следующим образом, С выхода генератора 1 импульсов .(фиг. 1), стабилизированного кварцевым резонатором, сигнал частотой, (например 32768 Гц ) поступает на вход делителя 2 частоты. В результате деления на его выходе появляются сигна- . лы (частотой, например, 1 Гц), которь1е подаются на счетный С-вход счетчика 3 и на аналогичный вход распре5 делителя 8 через шестой элемент И 5 после заполнения емкости счетчика 3..

Распределитель 8 импульсов выполнен на двоично-десятичном счетчике с дешифратором. С приходом каждого импульса на счетный С-вход распределителя 8 на его прямых Q-выходах различных разрядов поочередно присутствует сигнал единичного логического уровня, начиная с младшего разряда: (фиг. 3). Сигнал с прямого Q -выхо1 да первого разряда поступает на вто- рые входы пятого 9 и четвертого 10 элементов И. Сигнал, снимаемый с второго прямого Q -выхода распределителя 8, устанавлйвает по R-входу в ну- левое состояние счетчик 7, тем самым подготавливая его к началу счета. Следующий импульс, снимаемый с третьего прямого Q выхода, осуществляет запись числа по установочному S""âõîду счетчика 7 с выходов задатчика ll уставки. Величина данного числа определяется по формуле уст) где f >« — частота уставки срабаты" вания устройства, Гц; — калиброванный период времени счета (задается счетчиком 3), с.

Импульс с четвертого прямого Q выхода через формирователь 12 импульсов устанавливает по сбросовым R-входам содержимое двоично-десятичного счетчика с дешифратором распределителя 8 и счетчика 3 в нулевое состояние. При этом прекращается поступление управляющих импульсов с выхода делителя 2 частоты на счетный С-вход распределителя 8 через шестой элемент И 5 до очередного момента заполнения емкости счетчика 3, после чего описанная последовательность работы блоков повторяется. Время заполнения емкости двоичного счетчика 3 определяет калиброванный период счета счетчиком 7, а длительность заполнения двоично-десятичного счетчика с дешифратором распределителя 8 определяет период подготовки устройства к очередному счету частоты. Контролируемое напряжение сети подается на счетный С-вход счетчика 7 через третий элемент И 4 при наличии входного сигнала единичного логического уровня на одном из своих входов, снимаемого с инверсного Q-выхода счетчика 3, предварительно преобразованное в пря- моугольную форму триггером 6 Шмитта.

В случае, если частота контролируемого напряжения больше значения вели1 чины уставки, то счетчик 7 перепол1418650 няется и на его прямом Q-выходе последнего разряда сигнал принимает состояние единичного логического уровня.

При ином значении .частоты аналогичный сигнал присутствует -уже на инверсном .Q-выходе последнего разряда счетчика

7. Данные сигналы соответственно через пятый 9 и четвертый 10 элементы

И поступают на первый или второй вхо- 10 ды блока 13 контроля частоты (фиг.4).

Блок 13 работает следующим образом.

Сигнал о превышении частотой сети значения уставки с прямого Q-выхода последнего разряда счетчика 7 через пятый элемент И 9 поступает на счетный С-вход триггера 33, сбросовые

R-входы триггеров 35 и 36, а также на первый вход элемента И 37. При этом триггеры 35 и 36 устанавливаются20 в "0", а триггер 33 устанавливается в единичное состояние. Сигнал единичного логического уровня, снимаемый с прямого (}-выхода триггера 33,подается на второй вход элемента И 37. 25

Но сигнал о превышении частотой сети значения уставки не проходит через

И 37, так как на его третьем входе присутствует сигнал нулевого логического уровня, поступающий с прямого

Q-выхода триггера 34. Приход второго подряд сигнала о превышении частотой сети значения уставки на счетный Свход триггера 33 изменяет состояние триггеров 33 и 34 на противоположное. 3 35

Соответственно изменяются на противоположные уровни сигналы на втором и третьем входах элемента И 37. Только с приходом третьего подряд сигнала, подтверждающего превышение частотой- 40 сети значения уставки, триггер 33 устанавливается опять .в единичное состояние. Таким образом на всех входах элемента И 37 присутствует сигнал единичного логического уровня и на его выходе появляется аналогичный сигнал. При значениях частоты сети ниже величины уставки сигнал с инверсного Q-выхода последнего разряда счетчика 7 через четвертый элемент И 10 поступает на счетный С-вход триггера 35, сбросовые К-входы триггеров 33 и 34 и первый вход трехвходового элемента И 38. Сигнал на выходе последнего появляется при условии, что на счетный С"вход триггера 35 поступает не менее трех раз подряд сигнал, лодтверждающий непревышение частотой сети значения уставки. В случае нарушения условия о трехкратной непрерывности поступления сигнала одного значения происходит автоматический сброс триггеров блока 13 контроля частоты в нулевое состояние и счет начинается заново.

Работу остальных блоков устройства рассмотрим для различных моментов включения, а именно: включение устройства в работу ночью, когда Еср ц т óñ и до момента снижения частоты более 4 ч; включение утром, когда

Ес„.„> и „, но до момента снижения частоты менее 4. ч; включение днем, когда f „ < f „с и до момента подъема частоты более 4 ч; включение вечером, когда Йс „сй с, но до момента подъема частоты менее 4 ч.

При включении устройства в работу по первому условию блок 17 установки триггеров устанавливает первый триггер 23 в единичное состояние по установочному Б-входу через первый эле" мент ИЛИ 16, второй триггер 19 — в нулевое по сбросовому R-входу через второй элемент ИЛИ 18, третий триггер 26 по аналогичному входу — в нулевое состояние через элемент ИЛИ 18, счетчик 24 по сбросовому R-входу—

q нулевое состояние через второй элемент ИЛИ 18. На прямом Q-выходе первого триггера 23 присутствует сигнал единичного логического уровня, который подается на второй и первый входы соответственно первого 22 и девятого 20 элементов И . На инверсном Qвыходе BToDoro триггера 19. присутствует сигнал единичного логического уровня, который, поступая на второй вход девятого элемента H 20, включае 1 исполнительный элемент 32, управляющий работой объекта.

При наличии сигнала на исполнительном элементе 32 управляемому объекту разрешается работа, а при его отсутствии, объект отключается от сети. С первого выхода делителя 2 частоты сигнал (с периодом следования, например, 1 ч) поступает на первые входы первого 22 и второго 21 элементов И, но проходит он только через первый элемент И 22 и поступает на счетный С-вход двоичного счетчика

27 разрешения. На его прямых Q-выходах с первого по последний разряд поочередно присутствуют сигналы единичного логического уровня, а прямые

Q-выходы, например, с первого по чет1418650 вертый разряд подключены к третьему элементу ИЛИ 28. Данные сигналы в течение 4 ч подряд поступают на первый вход восьмого элемента И 15, но не проходят через него, так как на его втором входе в это время отсутствует сигнал, снимаемый с второго выхода блока 13 контроля частоты, согласно первому условию включения.

При появлении сигнала единичного логического уровня на прямом Q-выходе шестог6 разряда счетчика 27 третий триггер 26 устанавливается по установочному S-входу через формирователь 29 импульсов в единичное состояние. На его прямом Q-выходе присутствует сигнал единичного логического уровня, поступление которого на первый вход седьмого элемента И 14 разрешает прохождение через данный элемент на установочный S-вход второго триггера 19 сигнала единичного логического уровня,с второго. выхода блока 13 контроля частоты. На выходах второго триггера 19 за счет установки в единичное состояние происходит смена уровней сигналов. На инверсном

Q-выходе присутствует сигнал нулево— го логического уровня, приводящий к отключению исполнительного элемента

32, а следовательно, управляемого объекта от сети. В то же время на его прямом Q-выходе появляется сигнал единичного логического уровня, который разрешает прохождение импульсов с первого выхода делителя 2 через второй элемент И 21 на счетный С-вход счетчика 24. По истечении 3 ч на прямом -выходе последнего разряда счетчика 24 появляется сигнал единичного логического уровня, который через. второй формирователь 25 импульсов и второй элемент ИЛИ 18 устанавливает в нулевое состояние по сбросовым R âõîäàì второй 19 и третий 26 триггеры, а также обнуляет содержимое счетчика 24 по аналогичному входу.

Вследствие этого на прямом Q-выходе третьего триггера 26 присутствует сигнал нулевого логического уровня, запрещающий прохождение сигнала с второго, выхода блока 13 контроля частоты через седьмой .элемент И 14 установочный S-вход второго триггера 19.

Ha его выходах происходит очередная смена сигналов по уровню. На исполнительном элементе вновь появляется сигнал и объект управления включает1

35 срабатывания устройства в вечерние ,часы. В дальнейшем описанные последо1

5

25 ся. Так отрабатывается первая зона запрета на включение после снижения частоты в утренние часы. По истечении 20 ч с момента включения устройства в работу по первому условию на прямом Q-выходе последнего разряда

I счетчика 27 присутствует сигнал единичного логического уровня, который через первый формирователь 30 импульсов и четвертый элемент ИЛИ 31 устанавливает в нулевое состояние по сбросовому R âõoäó первый триггер

23 и обнуляет по аналогичному входу содержимое счетчика 27. На прямом

Q-выходе первого триггера 23 происходит смена уровня сигнала. На исполнительном элементе 32 исчезает сигнал, .и объект управления отключается от сети. При появлении сигнала единичного логического уровня на первом выходе блока 13 контроля частоты первый триггер 23 вновь устанавливается в единичное состояние по установочному S íõîäó через первый элемент ИЛИ 16. На его прямом Ц-выходе появляется сигнал единичного логического уровня, разрешая работу испол-,. нительного элемента 32, объекта управления и прохождение импульсов с

rrepBoro выхода делителя 2 частоты на счетный С-вход счетчика 27 через первый элемент И 22. Так отрабатывается вторая зона запрета на включение объекта управления до момента подъема частоты сети выше значения уставки вательности работы блоков циклически повторяются раз в сутки.

При включении в работу по второму условию устройство работает следующим образом. Блок 17 установки триггеров устанавливает первый триггер

23, в единичное состояние по установочному S-входу через первый элемент

ИЛИ 16, второй триггер 19 — в нулевое состояние по сбросовому R-входу через второй элемент ИЛИ 18, третий триггер

26 по аналогичному входу — в нулевое состояние через элемент ИЛИ 18, счетчик 24 по сбросовому К-входу — в нулевое состояние через второй элемент

ИЛИ 18. На прямом Q-выходе первого триггера 23 присутствует сигнал единичного логического уровня, который подается на второй и первый входы соответственно первого 22 и девятого

20 элементов И. На инверсном Q-выхо1418650 де второго триггера 19 присутствует сигнал единичного логического уровня, который, поступая на второй вход девятого элемента И 20, включает испол5 нительный элемент 32, управляющии .работой объекта. Так, при наличии сигнала на исполнительном элементе

32 управляемому объекту разрешается. работа, а при его отсутствии объект отключается от сети. С первого выхода делителя 2 частоты сигнал (с периодом следования, например, I ч) поступает на первые входы первого 22 и второго

21 элементов И, но проходит он только 15 через первый элемент И 22 и поступает на счетный С-вход счетчика 27. На

его .прямых Q-выходах с первого по последний разряд поочередно присутствуют сигналы единичного логического уровня, а прямые Q-выходы например, с первого по четвертый разряд подключены -к третьему элементу ИЛИ 28. Данные сигналы в течение 4 ч подряд поступают на первый вход восьмого элемента И 15 и проходят через него при наличии сигнала на его втором входе, снимаемого с второго выхода блока 13 контроля частоты, согласно. второму условию включения. Данный сигнал обнуляет содержимое счетчика 27 и устанавливает в нулевое состояние первый триггер 23 по сбросовым R-входам через четвертый элемент ИЛИ 31. При этом на прямом Q-выходе первого триг:гера 23 устанавливается сигнал нуле35 вого логического уровня, который, поступая на первый вход девятого элемента И 20,.отключает через исполнительный элемент 32 объект управления, 4О а также прекращает поступление импульсов с первого выхода делителя 2 частоты на счетный С-вход счетчика 27 через первый элемент И 22. Сигнал, подтверждающий снижение частоты сети системы, снимаемый с второго выхода

45 блока 13 контроля частоты, не проходит на установочный S-вход второго триггера 19 через седьмой элемент

И 14, так как на его первом входе присутствует сигнал нулевого логичес-5О кого уровня, поступающий с прямого

Q-выхода третьего триггера 26. Управляемый объект находится в отключенном состоянии до очередного повышения частоты сети системы. После этого работа блоков устройства аналогична описанной при включений по первому условию.

При включении в работу по третьему и четвертому условиям устройство работает аналогично описанному для. второго условия включения. На следующие сутки после включения устройства в работу по указанным условиям оно отслеживает истинное время подъема частоты сети системы вьппе значения уставки срабатывания и управляет объектом согласно предписанному алгоритму работы с двумя зонами запрета на включение.

Изобретение обеспечивает за счет введения дополнительных блоков, вклю= ченных в соответствии с функциональной схемой, более точное управление электропотребителями с учетом степени загруженности энергосистемы, исключаются ложнь;е срабатьвания. Тем самым сокращается время перерьва в электроснабжении потребителя, уменьшается потребный объект аккумулирующих емкостей теплоты. Отпадает необходимость в наличии резервного источ. ника питания, что повьппает его эксплуатационные качества.

Устройство обеспечивает управление объектов по заданной временной программе с коррекцией по частоте и защитой от ложных срабатьваний при переходных режимах в энергосистеме.

Формула изобретения

1. Устройство для управления, содержащее генератор импульсов, делитель частоты, триггер Шмитта, задатчик установки, с первого rfo пятый элементы И, с первого по третий счетчики, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй триггеры, выход генератора импульсов подключен к входу делителя частоты, первый выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов

И, выходы которых подключены к счетным входам, первого и второго счетчи-. ков соответственно, выход переполнения которого соединен с входом первого формирователя импульсов, неинвертирующие выходы первого и второго триггеров соответственно соединены с вторыми входами первого и второго элементов И, выход второго счетчика подключен к входу второго формирователя импульсов, вход триггера Шмитта является частотным входом устройства, выход подключен к первому входу тре!

4!8650 10 тьего элемента И, выход которого соединен со счетным входом. третьего счетчика, установочный вход которого

Подключен к выходам задатчика устав5 ки, а инвертирующий и неинвертирующий выходы соединены с первыми входами четвертого и пятого элементов И соот Ветственно, о т л и ч а ю щ е е с я .фем, что,с целью повышения надежнос- 10 и устройства, оно содержит распределитель,импульсов, третий и четвертый формирователи импульсов, четвертый

Счетчик, с шестого по девятый элементы И, с первого по четвертый элементы ИЛИ, блок контроля частоты и тре1.ий триггер, второй выход делителя

Частоты подключен к счетному входу третьему счетчика и к первому входу

Шестого элемента И, вторым входом

Соединенного с неинвертирующим выходом четвертого счетчика, а выходом— !

Со счетным входом распределителя импульсов, сигнальный выход которого

Через четвертый формирователь импуль-сов подключен к входам сброса pacrkpepezzzwen импульсов и четвертого счетчика, инвертирующий выход кîторого соединен с вторым входом третьего лемента И„ управляющие выходы распределителя импульсов подключены .с управляющему входу задатчика уставки, к входу сброса третьего счетчика и к вторым входам четвертого и пятого элементов И соответственно, выходы

Четвертого и пятого элементов И соединены с соответствующими входами .блока контроля частоты, выходы которого соединены с первым входом первого элемента ИЛИ и с объединенными 10 первыми входами седьмого и восьмого элементов И соответственно, выход седьмого элемента ИЛИ подключен к =-ходу установки второго триггера, инвертирующий выход которого подключен к первому входу девятого элемента И, второй вход которого подключен к неинвертирующему выходу первого триггера, а выход является выходом устрой— ства для подключения к объекту управ- >0 ления, второй вход первого и первый вход второго элементов ИЛИ являются входом начальной установки устройства, выход второго элемента ИЛИ спединен с входами сброса второго счетчика, второго триггера и третьего триггера, выход которс1 о подключен к второму входу седьмого элемента И, выход второго формирователя импульсов соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход старшего разряда первого счетчика подсоединен к входу сброса третьего триггера через тре fHé формирователь импульсов, выходы группы через третий элемент ИЛИ подвключены к второму входу восьмого элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента

ИЛИ, второй вход которого подключен выходу первого формирователя импульсов, а выход — к входам сброса пер-:ого триггера и первого счетчика, вход установки первого триггера соединен с выходом первого элемента ИЛИ.

2, Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок контроля частоты содержит с первого по четвертый счетные триггеры и первый и второй элементы И, выходы которых являются соответствующими выходами сброса третьего и четвертого счетных триггеров, первый вход первого элемента И является одним входом .блока, синхровход третьего, входы сброса первого и второго счетных триггеров и первый вход второго элемента И явля1отся другим входом блока, инвертир лощте вьгсодь| первого и третьего счетных триггеров подктпочены к синх;:овходам второгo v четвертого счетных триггеров соответственно, неинвертирующие вь ходы первого и второго счетных триггеров подключены соответстзеьп о к третьему и четвертому вхо,цам первого элемента И. неинвертирующие выходы третьего и четвертого счетных триггеров поцключены соответственно к второму и третьему вхоцам второго элемента И.

1418650

1418650

Составитель И. Алексеев

Редактор О. Юрковецкая Техред А.Кравчук

Корректор Г. Решетник

Заказ 4151/43 Тираж 866

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Попписное

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