Устройство для управления судовым агрегатом

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 59609

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 22.08.75 (21) 2169060/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.03.78, Бюллетень №9 (45) Дата опубликования описания 2 Г, 0Ü, 18 (51) И. Кл.2

& 08 С 15/02

Гасударственный комитет

Совета Миннотрав СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК62-50 (088,8) (72) Авторы изобретения

А, И. Евтодьеи, Г. A. Седов и A. А. Шеховцов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УГРАВЛЕНИЯ СУПОВЫМ А1ГЕГАТОМ

Изобретение относится к устройствам для дистанционного контроля и управления автоматизированными двухпозиционными агрегатами с временами переходов из одних крайних . оложений в другие порядка нескольких десятков секунд и может быть использовано в системах централизованного контроля управления судовыми техническими средствами.

Известны устройства для дистанционного контроля и управления автоматизированными двухпозиционными агрегатами (1), (2), (3).

Первое из устройств содержит датчики параметров, пульт управления, логические схемы, источник ровного света и индикаторы состояний агрегатов самолета, каждый из KQTOpblx подсвечивается тремя разноцветными лампами. Недостатком этого устройства является отсутствие контроля промежуточных положений агрегатов.

Второе устройство содержит датчики параметров, пульт управления несколькими подстанциями с индикаторами их состояний, логические схемы, устройства приема и передачи информации, генератор импульсов и источник ровного света. Недостаток этого устройства состоит в отсутствии контроля исправности ручного дистанционного управления.

Наиболее близким к данному изобретению техническим решением является устройство для управления исполнительными механизмами судового агрегата (3), содержащее датчики параметров и блоки сигнализации работы останова б и параметров агрегата, выходы которых соединены с входами формирователя сигнала управления, блока сигнализации параметров и блока сравнения фактического и прогнозируемого положений агрегата, другой вход которого подключеH к выходу пульта управления и через переключатель, связанный с выходом формирователя сигнала управления, соединен с управляющим входом агрегата, логические элементы И, ИЛИ, индикатор состояния агрегата, подключенный к выходу коммутатора, два коммутируемых входа которого соединены с источником ровного света и генератором импульсов.

Недостаток известного (3) устройства заключается в том, что момент перехода на ручное дистанционное управление -агрегатом при отказе автоматического определяется оператором путем сравнения длительности мигания индикатора с нормативным временем перехода агрегата из одного крайнего положения в другое, в результате чего снижается быстродейст 25 вие устройства.

596995 пульсов и источником 17 напря>кения ровного света, который нерез амплитудный модулятор

18 соединен с треты м коммутируемым входом коммутатора 15, каждый из трех управляющих входов которого подключен соответственно к выходам инвертора 13 и элементов «И» 10 и

«Запрет»12. Управ яющий вход элемента «3апрет» 12 соединен с выходом блока 6 сравнения фактического и прогнозируемого положений агрегата и с входом элемента «И» 10, а информационный вход элемента «Запрет» 12 подключен к выходу сигнализатора 2 работы агрегата и через элемент ИЛИ 11 соединен с входом инвертора 13 и с др>гим входом элемента И 10.

Выход сигнализатора 3 останова агрегата подключен к другому входу элемента ИЛИ 11.

На пульте.7 управления расположены индикатор 14 состояния агрегата, показывающие приборы 19, табло 20 предельных отклонений параметров, звуковой сигнализатор 21 и блок

22 управляющих органов, представляющий собой совокупность кнопок, причем каждому исполнительному органу (механизму) агрегата

9 соответствуют три кнопки: кнопка «ПУСК», кнопка «СТОП» и кнопка «АВТОМАТ». Кнопками «ПУСК» и «СТОП» формируются соответствующие команды ручного дистанционного управления исполнительным органом агрегата 9, цри этом переключатель 8 отключает команды

М

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве введены амплитудный модулятор, инвертор и элемент запрета, причем источник ровного света через амплитудный модулятор соединен с третьим коммутируемым входом коммутато а, каждый из трех управляющих входов которого подключен соответственно к выходам инвертора и элементов И и Запрет, управляющий вход элемента Запрет соединен с 10 выходом блока сравнения фактического и прогнозируемого положений агрегата и с входом элемента И, а информационный вход элемента

Запрет подключен к выходу блока сигнализации работы агрегата и через элемент ИЛИ

15 соединен с входом инвертора и с другим входом элемента И, а к другому входу элемента

ИЛИ подключен выход блока сигнализации останова агрегата.

На чертеже представлена блок-схема устройства. 20

Устройство содер>кит датчики параметров

1 и блок сигнализации работы 2 и останова агрегата 3, выходы которых соединены с входами формирователя сигнала управления 4, блока сигнализации параметров 5 и блока сравнения фактического и прогнозируемого положений агрегата 6, вход которого подключен к выходу пульта 7 управления и через переключатель 8, связанный с выходом блока 4 автоматического .управления, соединен с управляющим входом агрегата 9, например, турбоциркуляционного насоса, логические элементы «И» 10, «ИЛИ» 11, «Запрет» 12, инвертор 13, индикатор 14 состояния агрегата. подключенный к выходу коммутатора 15, два, коммутируемых входа которого соединены с генератором 16 имформирователя 4 автоматического управлений.

Нажатием кнопки «АВТОМАТ» блока 22 управляющих органов переключатель 8 возвращается в исходное состояние, и восстанавливается управление агрегатом от формирователя автоматического управления.

Блоки сигнализации 2 и 3 работы и останова агрегата представляют собой два сигнализатора перепада давления теплоносителя на насосе.

Блок сигнализации 2 работы агрегата формирует сигнал при номинальном значении перепада давления теплоносителя, а сигнализатор 3 останова а; регата — соответственно при нулевом перепаде давления теплоносителя.

Один из возможных вариантов коммутатора

15 выполнен на трех электромагнитных реле (по числу управляющих входов коммутатора), контакгами которых выходные напряжения генератора 16 импульсов, источника 17 ровного света и амплитудного модулятора !8 подключаются к индика-ору !4 состояния агрегата.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии отсутствует сигнал на выходе блока 6 сравнения фактического и прогнозируемого положений агрегата, а засветка индикатора 14 состояния агрегата определяется режимом работы агрегата 9.

При номинальной производительности агрегата 9 с выхода сигнализатора 2 работы агрегата через элемент «Запрет» 12 поступает на первый управляющий вход коммутатора 15 сигнал, по которому коммутатор 15 подключает индикатор 14 состояния агрегата к источнику

17 ровного света, и индикатор 14 состояния агрегата засвечивается ровным светом. При нулевой производительности агрегата 9 отсутствуют сигналы на управляющих входах коммутатора 15 и индикатор 14 состояния агрегата погашен.

Состояние агрегата 9 изменяется при поступлении на его управляющий вход команд автоматического или ручного дистанционного управления. При этом переходный режим работы агрегата 9 может продолжаться несколько десятков секунд, так как номинальное значение, например, перепада давления теплоносителя на насосе после поступления команды пуска агрегата 9 достигает не мгновенно, а с запаздыванием. Предсказание состояния насоса производится путем логической обработки информации от датчиков 1 параметров с учетом алгоритмов управления насосом. В частном случае, при повышении температуры теплоносителя насос должен быть запущен и перепад давления теплоносителя на нем должен иметь номинальное значение, а при снижении температуры теплоносителя до заданного уровня насос должен быть остановлен и перепад давления теплоносителя должен уменьшиться примерно до нулевого значения.

При изменении состояния датчиков 1 параметров агрегата, требующем, например, запуска ранее остановленного агрегата 9, формирователь сигнала управления 4 формирует команду пуска агрегата 9, поступающую через переключатель 8 на вход агрегата 9, а блок

6 сравнения фактического и прогнозируемого

596995

5 положений агрегата формирует сигнал несоответствия.

В первый момент времени состояние индикатора 14 состояния агрегата не изменяется, так как не изменяется состояние блока сигнализации 3 останова агрегата, а выходной сигнал блока 6 сравнения фактического и прогнозируемого положений агрегата форчируется с задержкой (около 0,5 с), превышаюц!ей время перехода агрегата 9 из какого-либо крайнего положения в промежуточное.

После перехода агрегата 9 в промежуточное состояние, соответствующее набору производительности, исчезает выходной сигнал сигнализатора 3 останова агрегата, что приводит к одновременному снятию сигнала с входа элемента «ИЛИ» 11 и появлению сигнала на третьем управляюшем входе коммутатора. Коммутатор 15 подключает индикатор 14 состояния агрегата к амплитудному модулятору 18 и интенсивность свечения индикатора 14 состояния агрегата начинает изменяться согласно закону низкочастотной модуляции, что свидетельствует о начале набора производительности агрегатом 9.

После достижения агрегатом 9 номинальной производительности срабатывает сигнализатор

2 работы агрегата, по сигналу которого блок

6 сравнения фактического и прогнозируемого положений агрегата прекрашает выдавать на выходе сигнал несоответствия положения агрегата командам автоматического управления.

Выходной сигнал сигнализатора 2 работы агрегата через элемент «ИЛИ» 11 поступает на вход инвертора 13, снимая тем самым сигнал с третьего управляющего входа коммутатора. а через элемент «Запрет» 12 поступает на первый управляющий вход коммутатора.

Коммутатор 15 подключает индикатор 14 состояния агрегата к источнику 17 напряжения ровного света, и он засвечивается ровным светом.

При изменении состояния датчиков 1 параметров агрегата, требуюшем останова агрегата

9, формирователь сигнала управления останавливает агрегат 9, работа элементов сигнализации происходит аналогично случаю нормального автоматического пуска агрегата 9: после перехода агрегата 9 в промежуточное состоя ние, соответствующее процессу уменьшения производительности агрегата 9 от номинальной до нуля, прекращается свечение индикатора

14 состояния агрегата ровным светом; интенсивность его свечения начинает изменяться согласно закону низкочастотной модуляции, а при появлении вьгходного сигнала от сигнализатора

3 останова агрегата, соответствующего полной остановке агрегата 9, индикатор 14 состояния агрегата гаснет.

Если при изменении состояния датчиков

1 параметров агрегата возникает необходимость пуска или останова агрегата 9, а команда формирователя сигнала управления 4 по какимлибо причинам не поступает на вход агрегата 9, то на выходе блока 6 сравнения фактического и прогнозируемого положений агрегата появляетS

СЯ СИГИс!л, заГ1п . II!аlоlц111! 11рохо к.!СIIIIC С11Г)lа,!а

0Т сигнал !. втор I 2 работы агре! ата на первый управляющий вход коччутатора и р!1зре!ц !юший прохождение выходного сигнала элемента

«ИЛИ» 11 (на выходе элемента «ИЛ11» 11 cIII

HB.1 их!еется, так как агрегат 9 находится H одном из крайних положений) через элемеиг

«И» 10 на второй управляющий вход коммутатора.

Коммутатор 15 подключает индикатор 14 состояния агрегата к выходу генератора 16 импульсов. Индикатор 14 состояния агрегата засвечивается мигаюшим светом, сигнализируюшим о неооходимости перехОда на ручное дистанционное управление агрегатом 9. Тем самым облегчается, оператору определение момента перехода на ручное дистанционное управление.

Вид команды (пуск или останов) оператор определяет по значению параметров агрегата 9, представляемых блоком 5 сигнализац!ш параметров агрегата на показываюшие приборы

19 и табло 20 предельных отклоиени4 парачетров пульта 7 управления. При отклонениях параметров от нормы одновременно с засветкой табло 20 предельных отклонений параметров агрегата включается звуковой сигнализатор 21. дополнительно привлекающий вничаиис оператора.

Блоком 22 управлякнцих органов оператор воздействует на переключатель 8 и блок 6 сравнения фактического и прогнозирчемого положений агрегата, отключая комг!Ид!! блока 4 автоматического управления и выход!юй сигнал блока 6 сравнения фактического и прогиозируе»oro положений агрегата; команда ручного дистанционного управления с выхода переключателя 8 поступает на вход агрегата 9. При отключении выходного сигнала блока 6 сравнения фактичес! ОГО Il прОГH03IIpkемого положений агрегата прекращается мигание индикатора 14 состояния агрегата и восстанавливается информация оо истинном положении агрегата

9 (индикатор 14 состояния агрегата светится ровным светом при раоота)ощеч агрегате 9 и погашен в случае его останова). Если команда ручного дистанционного управления воспринята агрегатом 9, то он переходит в промежуточное состояние, соответствуюшее увеличению или снижению производительности агрегата и индикатор 14 состояния агрегата засвечивается модулированным светом (интенсивность свечения изменяется согласно закону низкочастотной модуляции), так как снимается сигнал с входа инвертора 13, в соответствии с выходным сигналом которого коммутатор 15 подключает индикатор 14 состояния агрегата к амплитудно41у модh,ë ÿòoð), !8.

После завершения переходного процесса, характеризующегося изменением производи.тельности агрегата 9, прекращается модуляция интенсивности свечения индикатора 14 состояния агрегата, так как появляется сигнал llloo на выходе сигнализатора 2 работы агрегата. либо на выходе сигнализатора 3 останова агре-гата, который через элемент «ИЛИ» 11 посту596995

Формула изобретения

7 пает на вход инвертора 13 и снимает сигнал с третьего управляющего входа коммутатора 15.

В результа ;е индикатор 14 состояния агрегата засвечивается ровным светом или гаснет в зависимости от нового конечного состояния агрегата 9. Если же сразу после подачи на агрегат команды ручного дистанционного управления (через 0,5 с) состояние индикатора 14 состояния агрегата не изменится, то это свидетельствует о неисправности устройств 8, 22 ручного дистанционного управления агрегата и необходимости перехода на управление агрегатом непосредственно при помощи местных органов управления (не показанных на чертеже), расположенных на самом агрегате.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет на одном индикаторе индицировать нормальную работу агрегата с номинальной или нулевой производительностью в соответствии с текущими зйачениями параметров агрегата путем засветки индикатора 14 состояния агрегата ровным светом или его погасания, пе-. реходный режим, соответствующий набору или уменьшение производительности агрегата, путем низкочастотной модуляции интенсивности свечения индикатора и невыполнение команд автоматического управления путем мигания индикатора 14 состояния агрегата.

В результате повышается быстродействие предлагаемого устройства по сравнению с известным, так как существенно уменьшается время определения момента перехода с автоматического управления на ручное дистанционное управления при ухудшении качества автоматического управления и время контроля исправности ручного дистанционного управления и определения момента перехода на управление 3S агрегата с местного поста.

Момент перехода с автоматического на ручное дистанционное управление определяется по миганию индикатора 14 состояние агрегата, возникающего сразу же после подачи команды, 40 если она не выполняется, а момент перехода с ручного, дистанционного управления на управление с местного поста — по отсутствию модуляции интенсивности свечения индикатора 14 состояния агрегата непосредственно после подачи команды ручного дистанционного управления агрегата 9. Устройство для управления судовым агрегатомгсодержащее датчики параметров и блоки сигнализации, выходы которых соединены с входами формирователя сигнала управления, . блока сигнализации параметров и блока сравнения фактического и прогнозируемого положений агрегата, другой вход которого подключен к выходу пульта управления и через переключатель, связанный с выходом формирователя сигнала управления, соединен с управляющим входом агрегата, элементы И, ИЛИ, индикатор состояния агрегата, подключенный к выходу коммутатора, два коммутируемых входа которого соединены с источником ровного света и генератором импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены амплитудный модулятор, инвертор и элемент Запрет, причем источник ровного света через амплитудный модулятор соединен с третьим коммутируемым входом коммутатора, каждый из трех управляющих входов которого подключен соответственно к выходам инвертора и элементов И и Запрет, управляющий вход элемента Запрет соединен с выходом блока сравнения фактического и прогнозируемого положений агрегата и с входом элемента

И, а информационный вход элемента Запрет подключен к выходу блока сигнализации работы агрегата и через элемент ИЛИ соединен с входом инвертора и с другим входом элемента

И, а к другому входу элемента ИЛИ подключен выход сигнализации останова агрегата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3529292, кл. 340 в 163, 15.09.70.

2. Патент Франции № 1405107, кл. G 05 G, 1965.

3. Авторское свидетельство СССР № 474833, кл. G 08 G, 15 /î2 1975

ЫНИИПИ Заказ 1149/49

Тираж 763 Подписное

Филиал ППП «Патент», г, Ужгород. ул. Проектная, 4