Устройство опроса объектов измерения и сигнализации

 

Изобретение относится к автоматике и передаче информации в АСУ ТП промышленных предприятий. Целью изобретения является повышение надежности шин и информационной гибкости. Устройство содержит пункт управления, соединенный с исполнительными блоками общей шиной, шинами вызова, сигнализации и движения. Исполнительные блоки разбиты на группы, в начале каждой из которых введен элемент запуска, позволяющий производить опрос каждой группы без предварительного опроса предшествующих блоков, а при отказе двух элементов - опросить объекты между ними, если среди них есть хотя бы один объект с элементом запуска. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 08 С 19/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1 (21) 4392555/24-24 (22) 14.03.88 (46) 15.01.90. Еюл. У 2 (71) Киевский институт автоматихи им. XXV съезда КПСС (72) В.А. Стулов, А.11. Литвинов, Ю.Г .Завьялов, Ф.А.Ланцберг,А.А.Лукин, А.П.Нагайченко и Н.Г.Элланская (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 1265826, кл. G 08 С 19/16, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ОПРОСА ОВЬЕКТОВ ИЗМЕРЕНИЯ И СИГНАЛИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к автоматике и передаче информации в АСУ ТП

Изобретение касается передачи информации в автоматизированных системах управления технологическими процессами промьппленных предприятий, а также в тепличных комбинатах.

Целью изобретения является повышение надежности устройства и информационной гибкости.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства, на фиг. 2— то же, исполкительного блока, на фиг. 3 и 4 — то же, элементов запуска первой и второй групп соответственно, на фиг. 5 — то же, пункт управления.

Устройство состоит из одного пунк:та 1 управления и испытательных бло-ков, которые изображены (фиг.l) вместе со своими контактами в цепях устройства и диодами (если они есть) 2 промышленных предприятии. Целью изобретения является повышение надежности шин и информационной гибкости °

Устройство содержит пункт управления, соединенный с исполнительными блоками общей шиной, шинами вызова, сигнализ ации и движения . Исполнительные блоки разбиты на группы, в начале каждой из которых введен элемент запуска, позволяющий производить опрос каждой группы без предварительного опроса предшествующих блоков, а при отказе двух элементов опросить объекты между ними, если среди них есть хотя бы один объект с элементом запуска. 5 ил. прямоугольниками в виде отдельных блоков 2-22, из которых шесть 17-22 являются элементами з апуск а! три— первой группы (17 — 19), и три — второй группы (20-21), общей шины 23, шин 24-26 движения, шин 27, 28 вызова, шины 29 сигнализации, шины 30, 31 между смежными блоками.

Исполнительные блоки разбиты на пять групп, в каждой из которых стоит элемент запуска.

В первую группу входят элемейт

17 запуска и исполнительные блоки 2-7, во вторую — элемент 1 8 запуска и исполнительные блоки 8-9, в третью — элемент .19 запуска и испол.— нительные блоки 10-12, в четвертую— элемент 20 запуска и исполнитвльные блоки 13, 14, в пятую — элемент 21, 1536419

22 запуска и исполнительные блоки

15, 16, Одним исполнительным блоком, в тои числе и элементом запуска, оппрашива!отся один объект измерения и один объект сигнализации.

Исполнительный блок (фиг.2) состоит тoJ1I Ко из реле 32, которое первым выводом обмотки присоединено к первому выводу блока 33, вторым — к в1!водаи 34, 35, а через свои контакты 36 — к выводу 37, к которому присоединены также первые выводы контактов 38, 39, вторые выводы которых соответственно присоедине-. ны к вь!водаи 40 и 41.

Элемент зат!уска первой группы (фиг.3) состоит из реле 42, которое первым выводом обмотки соединено с выходом 43, вторым через диод 44 с выводом 45, через диод 46 — с выводами 47, 48, через контакт 50— с выводом 49, с которым соединены также контакты 51, 52, которые втоpb!M выводом подключены к выводам

53,54 соответственно. Второй вывод обмотки соединен через контакт 55 с. выводом 56, Элемент запуска второй группы (фиг.4) состоит из двух диодов и реле 57, которое первым выводом обмотки соединено с выводом 58, через свой контакт 59 — с выводом 60, вторым выводом обмотки через диод 61 с выводом 62, :!ерез диод 63 — с выводами 64, 65 через контакт 67 — с выводом 66 с которым соединены также контакты 68, 69, вторые выводы которых подключены к выводам 70 и

71 соответственно.

Пункт 1 управления включает в себя ключ 72 включения и кнопку 7.3 сброса, генератор 74 импульсов, пересчетную схему на двух тр !ггерах

75> 76, диодную матрицу 7.7, ключ 1IP реключения с контактами 78, 79, тактовые шины 80-82, ключевые элементы с задержкой 83-85, шины 86-88 движения, кнопки 89-94 вызова, диоды

95-100, формирователи 101, 102 сигналов, усилители 103, 104, первую шину 105 вызова, вторую пп!ну 106 вызова, шину .107.сигнализации, эле-, менты И 1 08, 109, контакты 110, 111 ключа непрерывной работы, инвертор

112, инвертор 113, элементы. И 114119 группы, фотодиоды 120-125 с ограничительными резисторами 126-131.

В зависимости от того, какой элемент запуска будет запущен и в каком порядке на шины 24-26 движения с пункта 1 управления будут подаваться импульсы движения, может быть произведен опрос всех объектов или только части из них в прямом или обратном направлении. Опрос объектов может быть прерван в любой момент при помощи кнопки 73 сброса .

Элементы запуска одновременно являются и реле соответствующих объектов. Каждое из реле имеет три замыкающих контакта, используемых для переключения обмоток смежных с ним реле. Первые из контактов (38, 51, 68) служат для включения обмотки предыдущего реле, вторые (39, 52, 69) — для включения обмотки последующего реле, третьи (36, 50, 67) дпя самоблокировки, контакты 53,59 служат для сигнализации.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании контактов ключа 72 включения (фиг.5) питание поступает на генератор импульсов движения (тактовых), который начинает выдавать импульсы на пересчетную схему из двух триггеров, а с нее через диодную матрицу 77 на контакты ключей 78, 79 переключения. Если переключатель стоит в первом положении, то импульсы на шины 86-88 движения передаются в прямом порядке: на первую 86, вторую 87, третью 88 и т.д. Когда переключатель находится во втором полс= жении, то импульсы на шины движения передаются в обратном порядке: на третью, вторую, первую и т.д. Затем нажимают одну из кнопок 89-94.

Пусть необхоциио опросить объекты в прямом направлении, начиная с третьей группы. Нажима!от кнопку 91. Когда отрицательный потенциал появляется на шине 82, он поступает через кнопку

91 на формирователь 101 сигнала, а с него в виде сигнала пуска через усилитель 103 — на шину 105 вызова, далее на шину 27 вызова линии связи (фиг.1). Затем с нее подается на элемент 1 9, где через диод 44 (фиг.3) поступает на второй вывод обмотки реле 42, на первый вывод которой по шине 26 движения (фиг.1) подается положительный потенциал. Реле 42 блока 19 срабатывает (фиг.3) и становится на самоблокировку через кон5 153641 такты 50. Замыкаются также его контакты 51, 52 в цепи обмоток (фиг.1) смежных с ним реле блоков 9 и 10 и контакт 55 в цепи сигнализации. Первые два контакта подготавливают эти реле к срабатыванию, подавая на вторые выводы их обмоток отрицательный потенциал, а через третий, контакт выдается отрицательный потенциал. на шину 29 сигнализации, который. с нее поступает на шину 107 пункта управления (фиг.Я, далее на первый вход элемента И 116, на второй вход которого подается также отрицательный потенциал с шины 82, Он открывается и вьщает ток отрицательной полярности на фотодиод 122, который в результате этого начинает . светиться, сигнализируя о том, что третий элемент запуска сработал и 20 первый объект третьей группы опрашивается. На следующем такте срабатывает в блоке 10 реле второго объекта третьей группы (фиг.1), так как на первый вывод обмотки реле 32 (фиг.2) 25 по шине 24 движения поступает положительный потенциал, а на второй вывод этой же обмотки отрицательный потенциал начал поступать еще на предыдущем такте при срабатывании реле 42. 30

Оно срабатывает, становится на самоблокировку через свои контакты 36, одновременно замыкая свои контакты

38 и 39 в цепях обмоток смежных с ним блоков реле, подготавливая их к срабатыванию. Подача положительного по.тенциала на шину 26 прекращается, в результате чего третий элемент запус-, ка возвращается в исходное состояние.

ПрекРащается сигнализация. Начинается 40 опрос второго. объекта третьей группы.

Аналогичным образом производится опрос всех объектов третьей группы. Если необходимо производить опрос объ«То следующей (или e ) ру -45 пы, то кнопку 73 сброса после опроса последне r o объекта тре тьей группы не нажимают. На следующем такте положительный потенциал поступает с пункта

) управления на первую шину 24 движения (фиг.1), а с нее — на блок 20, на первый вывод обмотки реле 57 (фиг.4), на второй вывод которой отрицательный потенциал через диод 63 поступил еще на предыдущем такте.

Оно срабатывает и через свои контакты 67 становится на самоблокировку, одновременно замыкая свои контакты 68 и 69 в цепи смежных с.ним блоков 12

6 и 13 и контакты 59 в цепи сигнализации. В результате замыкания последних положительный потенциал по шине

29 сигнализации подается на пункт 1 управления (фиг.1), где по шине 107 (фиг. 5) через инвертор 1.13 подается на первый вход элемента И 117.0н открывается, так как-на второй его вход поступает отрицательный потен циал с шины 80. В результате этого начинает светиться фотодиод 123.

Прекращается подача положительного потенциала на шину 26, в результате чего последнее реле третьей группы в блоке 12 возвращается в исходное состояние. Начинается опрос первого объекта четвертой группы.

На следующем такте срабатывает реле второго объекта четвертой группы в блоке 13, так как на.первый вывод его обмотки 32 (фиг.2) поступает положительный потенциал с шины

25 движения, а на второй вывод этой же обмотки отрицательный потенциал начал поступать еще на предыдущем такте при срабатывании четвертого элемента запуска. Он становится на самоблокировку через свои контакты

36, одновременно замыкая свои контакты 38 и 39 в цепях обмоток смежных с ним блоков реле, подготавливая их к срабатываник . Подача положительного потенциала на шину 24 прекращается, в результате чего реле в элементе 20 возвращается в исходное состояние. Прекращается подача сигнала о включении четвертого элемента запуска. Начинается опрос второго реле четвертой группы. Аналогичным образом производится опрос остальных реле.

При обратном (реверсивном) опросе объектов ставят переключатель во второе положение (фиг.5). При опросе объектов, начиная с последнего (блок 22), нажимают кнопку 94 вызова. При появлении отрицательного потенциала на шине 82 он через кнопку

94 и диод 100 подается в формирователь 102, где преобразуется в импульс пуска, далее через усипитель

104 по шине 106 подается на шину 28 линии связи (фиг.1) ° С нее он поr дается в элемент 22, где через диод

61 (фиг.4) поступает на второй вывод обмотки 57, на первый вывод которой положительный потенциал подается с шины 26 движения. Оно сра7 1536419 в батыпает и через диод 63 и свои контакты 67 становится на самоблокировку, одновременно замыкает свои контакты 68 в цепи обмотки смежного с ним исполнительного блока и контак5 ты 59 в цепи сигнализации, через последние положительный потенциал поступает на шину 29 сигнализации (фиг. 1), с нее на шину 107 пункта управления (фиг.5), на инвертор 113, а с него на первый вход элемента И

)19. На второй его вход подается отрицательный.потенциал с шины 82. Он открывается, фотодиод 125 начинает светиться„ сигнализируя о том, что последпий элемент запуска сработал и начинается опрос последнего объекта устройства.

На следующем такте срабатывает реле последнего блока реле 16, потому что подается положительный потепциал с шины, 25 на первый вывод обмотки реле 32 блока 16, а отрицательный потенциал на второй вывод его 25 обмотки был подан на предыдущем такте. Оно замыкает свои контакты

38, 39 в цепях обмоток реле смежных блоков. Подача положительного потенциала иа шину 26 прекращается, подача сигнала о положении, последнего элемента запуска прекращается и его реле возврая1ается в исходное состояние. Происходит опрос предпоследнего объекта.

Далее опрос реле происходит ана логичным образом.

Если в обратном направлепии необходимо опросить только часть объектов и пе с последнего, то опрос начинают с элемента запуска предыдущей группы, а не стой группы, в которой он (они) расположены. Пусть необходимо осуществить опрос в обрат-" ном направлении, начиная с третьей группы. Переключатель направления с контактами 78, 79 устанавливают во второе положение и нажимают кнопку 92 (фиг,5), так как при обратном опросе он начинается с элемента 30 пуска последующей группы, т.е. в данном случае с четвертого элемента 20. При появлении на шине 80 отрицательного потенциала он через кнопку 92, диод

93 подается на формирователь 102, 55 где из него формируется пусковой им) пульс, который усиливается усилите-лем 104 и выдается по шинам 106, 28 на вход 62 блока 20. С него он через диод 61 попадает на вторую обмотку четвертого реле 57. Оно срабатывает так как на первый вывод его обмотки через вход 58 с шины 24 подается положительный потенциал, и становится на самоблокировку через диод 63 и свои контакты 58. Одновременно оно замыкает свои контакты 68 и 69 в цепи обмоток смежных с ним реле, подготавливая их к срабатыванию, и контакты 59 в цепи сигнализации. Положительный потенциал через эти контакты подается на шину 29 сигнализации, а с нее на пункт управления, где поступает по шине 107 на инвертор 113, . а с него на первый вход элемент И 117, на второй вход которого подается отрицательный потенциал с шины 80. Она открывается и фотодиод 123 светится, сигнализируя о вызове четвертого элемента запуска. Производится опрос вызванного объекта, который опрашивается при помощи четвертого элемента запуска (первого объекта четвертой группы), На следующем такте срабатывает реле последнего исполнительного блока 12, потому что на шине 26 движення появляется положительный потенциал, а с нее он поступает через вхоц 33 на первый вывод обмотки 32 (на второй ее вывод отрицательный потенциал поступил ее с предыдущего такта). Оно срабатывает и станоВНТсН на самоблокировку через свои контакты Зб. Затем исчезает положительный потенциал на шине 24 движения, в результате чего реле в элементе 20 возвращается в исходное состояние. Начинается опрос объекта четвертой группы. Аналогичным образом производится опрос остальных объектов третьей группы. Если необходимо опросить только объекты третьей группы, то после опроса первого блока третьей группы (блока начинающего реле 19} нажимают кнопку 73 сброса, Если этого не сделать, то опрос будет продолжаться до ее нажатия, но не дальше первого элемента 17 первой группы. Затем, если контакты ключей непрерывной работы 110 и ill были разомкнуты, устройство прекратит оп— рос объектов.

При непрерывной работе устройства замыкаются контакт 110 ключа непрерывной работы при прямом и контакт

15364) 9

111 ключа непрерывной работы при обратном опросе (реверсе) .

При непрерывном прямом опросе замыкается контакт ключа непрерывной работы. При опросе последнего объекта и наличии сигнала (паложительнога) потенциала с элемента 22 по шине 1 07 на первый вход элемента И 108 поступает положительный потенциал, на вто- 10 рой ега вход с третьей шины движения т,".кже подается положительный потенциал, он срабатывает и выдает сигнал отрицательной полярности через контакт !10, усилитель 103 по шинам 105, 27 на вход 45 элемента 17. При появлении положительного потенциала на шине 24 реле элемента 17 срабатывает и становится на самоблокировку через диод 46 и свои контакты 50. За- 20 тем напряжение на шине 26 исчезает, реле элемента 22 возвращается в исходное состояние и начинаетсн опрос первого объекта ° Далее работа устройства идет так же, как при прямом 25 опросе, начиная с элемента 17. При непрерывном обратном опросе замыкается контакт 111 ключа непрерывной работы. При опросе первого объекта и наличии сигнала(отрицательного потенциала) с элемента 17 на шинах

29, 107 на первый вход элемента И

109 поступает отрицательный потенциал с шины i07, на второй его вход с первой шины движения через инвер33 тор 112 подается также отрицательный потенциал. Он открывается и выдает сигнал отрицательной полярности через контакты 111, усилитель 104, по шинам 106, 28 на вход 62 последнего элемента 22. При появлении положительного потенциала на шине 26 реле элемента 22 через диоды срабатывает и становится на самоблокировку через диод 63 и свои контакты 67. Затем напряжение на шине 24 исчезает, элемент 17 возвращается в исходное состояние и начинается опрос последнего объекта 22. Далее работа устройства идет так же как при обратном опросе, начиная с последнего элемента 22.

Использование устройства дает вазможность начать опрос объектов с любого элемента запуска, а не только

55 с первого и последнего. Возможен опрос талька одной группы или части ее, или адпого объекта, вызываемого элементам запуска. Причем опрос в группе может производиться как в прямом, так и в обратном направлении.

При отказе двух и более реле воз- можен опрос всех объектов, реле которых не отказали, при условии, что между отказавшими реле имеется хотя бы один элемент запуска, что резко повышает помехоустойчивость устройства.

Формула изобретения

Устройство опроса объектов измерения и сигнализации, содержащее на пункте управления кнопки вызова, элементы задержки, группы элементов

И, выходы которых через соответствующие последовательно подключенные фотодиоды и ограничительные резисторы объединены и соединены с одной клеммой источника питания, генератор импульсов, вход которого через первый ключ соединен с другой клеммой источника питания, выход — с первым входом первого триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым

Ф входам диадной матрипы, инверсный выход первого триггера подключен к первому входу второго триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с вторыми входами диодной матрицы, первые входы элементов Е первой .группы подключены.к выходу первого инвертора, вход которого соединен с шиной сигнализации, кнопку Сброс один вывод которой соединен с общей шиной, элементы И, второй инвертор, группы. исполнительных блоков, в каждом из которых к соответствующей шине движения, падКлючен первый вывод обмотки реле, второй вывод которой через Первый замыкающий контакт подключен к общей шине, первые выводы замыкающих контактов реле объединены и подключены к общей шине, второй вывод замыкающего контакта реле соединен с вторым выводом обмотки реле каждого исполнительного блока, отличающее с я тем, что, с целью повышения надел".ности и информационной гибкас ти, в него введены первая и вторая группы элементов запроса, выполненные на реле и диодах, на пункте управления введены формирователи сигналов, второй и третий ключи первая и вторая группы развязывающих диодов, усилители и переключатель, первые выводы кнопок

1536419

12 вызова соединены с соответствующей тактовой шиной, входами соответствующих ключевых элементов с задержкой,вторыми входами элементов И первой группы

H первыми входами элементов И второй группы, вторые выводы кнопок вызова через соответствующие развяэывающие диоды первой и второй групп объединены и подключены к входам соответ-10 с1венно первого и второго формирователей импульсов, выходы которых подключены к неподвижным контактам соответственно второго и третьего ключей и через соответствующие усилители соединены соответственно с первой и второй шинами вызова, соединенными через первый диод с первым выводом обмотки реле в каждом элементе запуска первой и второй групп, пер-20 вые Входы первого и второго элементов И пункта управления объединены с вторыми входами элементов И второй группы и соединены с шипой сигнализации, которая подключена через замы- 25 кающий контакт к первому Выводу обмотки реле каждого элемента запуска первой группы и к второму выводу обмотки реле каждого элемента запуска

ВтОрой группы, второй вывод кнопки

"Сброся пункта управления соединен с выводом неподвижногo КоЕЕ-Eÿêòà первого ключа, выходы первого и второго элеменгов И подключены Е< подвижным коптактам соответстве:и:о второго и третьего ключей, второй „ третий и четвертый выходы диадной матрипь! co- ответственно подключены к первому и второму выводам подвижных контактов переключателя, к входу первого ключевого элемента с задержкой первые выводы неподвижных контактов переключателя объединены и подключены к входу второго ключевого элемента с задержкой, вторые объединены и подключены к входу третьего. ключевого элемента с задержкой, в каждом исполнительном блоке группы вторые выводы второго замыкающего контакта реле и обмотки реле подключены к вторым выводам соответственно обмотки реле и третьего замыкающего контакта каждого последующего исполнительного блока группы, кроме. последнего, в каждом элементе запуска первой и второй групп первый вывод обмотки реле через последовательно соединенные второй диод и первый замыкающий контакт подключен к общей шине, первые выводы замыкающих контактов реле объединены, второй вывод второго и первого замыкающих контактов реле соединены соответственно с вторыми выводами первого и второго замыкающих элементов реле первого исполнительного блока соответствующей группы, вторые выводы второго замыкающего контакта и обмотки реле последнего исполнительного блока каждой группы соединены с вторыми выводами первого и третьего замыкающих контактов элемента запуска последующей группы, кроме первого.

1536419

1536419

Составитель 3 . Низ амутдинова

Техред М. Дидык КорректорМ.Максимишинец

Редактор А. Маковская

Заказ 111 Тираж 439 Подписное

В1П1ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-3>, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательс.кнй комбинат "Патеят"„ и. Ужгород, ул. Гагарина, 101