Устройство для аварийной сигнализации

 

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социапмстичесинх

Республнк („)70239Ь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 04.07.77 (21) 2502520/18 24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 05 12 79 Бюллетень М 45 (Sl)M. Кл.

908 В 23/00

3Ъоударствеииый комитет

СССР оо делам иэебретеиий и открытий (53) УДК 654.924т.5 (088. 8

Дата опубликования описания 05.12.79 (72) Авторы изобретения

В. A. Новоселов, P. 3. Лисичкин, А. В. Мальцева и Г. И. Мандрусенко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

Предлагаемое изобретение относится к области автоматизированных систем управления технологическими процессами, а более конкретно — к устройствам для систем аварийной зашиты и сигнализации и может быть йспользовано в химической, энергетической, металлургической и других областях промышленности.

Известно устройство сигнализации, содержашее блок синхронизации датчиков, дешифратор, коммутатор сигналов, запоминаюший блок, схемы ИЛИ, И, блок индикации и делитель частоты, причем выходы запоминаюшего блока через схему ИЛИ подсоединены к блоку индикации (1).

1 5

Устройство обеспечивает формирование четырех интегральных оценок состоян((я обьектов контроля, выделенных четырьмя видами световой индикации. При

20 большем количестве контролируемых параметров применение устройства становится затруднительным, так как при одноl j временном срабатывании нескольких дат2 чиков может произойти потеря информации, что снижает надежность устройства.

Известно устройство для сигнализации об аварийном состоянйи обьектов, содержашее дифференцирукхций блок, синфазный распределитель импульсов, дешифратор, запоминаюшее устройство, индикатор очередности сигналов, аппарат съема сигнала, причем с дешифратора сигнал по первому каналу попадает в запоминающее устройство; а затем на индикатор очередности сигналов, где он фиксируется первым индикатором на первом месте $2j.

Устройство указывает порядковый номер очереди, срабатывания датчиков, однако, не обеспечивает задержки ложных сигналов и привлечения оператора звуковыми сигналами, что снижает надежность устройства, так как может не успеть в заданное время пртотять меры к устранению работы объекта. .Кроме того, вышеуказанные устройства не обеспечивают автоматического

70239>

40 к

Г Т тТ

3 предотвращения развития аварийных ситуаций, так как рашают только одну частную задачу: сигнализацию отклонений от норм контролируемых параметров без воздействия на обьект. Это

5 снижает возможность применения уст-. ройств в системах защиты и сигнализации.

Наиболее близким техничесхим решением к данному является устройство для аварийной защиты и сигнализации о пав рушении хода технологического процесса, содержащее световое табло (блох индикации), логические схемы ИЛИ-НЕ, реализующие блок выделения сигналов, блок задержки и электромеханическое реле времени (блок задержки), формирователь импульсов и звуковой сигнализатор (блок сигнализации), цепи управления исполнительными органами (блоки управления исполнительными механизмами), в 20

«оторое дополнительно введены генераторы и два триггера, входы которых подключены к кнопке снятия сигнала и через соответствукщие схемы ИЛИ вЂ” к цепям аварийной и предупредительной сигнализации )3).

Известное устройство имеет ряд существенных недостатков: а) отсутствует возможность блокировки сигналов от датчиков, что затруд. няет управление исполнительными механизмами в пусковые периоды и повышает вероятность возникновения аварийной ситуации в момент пуска объекта; б) отсутствует воэможность запоми- З5 нания первопричины срабатывания защиты, что затрудняет проведение анализа после ликвидации аварийной ситуации; в) нет обратной связи цепей управления исполнительными механизмами с цепями сигнализации, что лишает оператора информации о ходе устранения аварийной ситуации; г) отсутствует блокировка цепей управления исполнительными механизмами, 45 устраняющая воэможность влияния опператора на ход предотвращения развития аварийной ситуации.

Кроме того, известное устройство построено по элементному принципу конструирования, что снижает надежность устройства.

Одним из важнейших показателей надежности устройства для систем зашиты является 4 где К вЂ” коэффициент готовности;

To — среднее время, в течение которого устройство работало до отказа;

Т вЂ” среднее, затраченное на восстановление.

Б свою очередь Т = Т + Т, В где Тп — среднее время поиска;

7> — среднее время устранения.

В известном устройстве при заданной схеме повлиять на Т; невозможно; а уме п,шение Т затруднительно, так как известно, что 70-80% времени уходит на поиск неправильности (тп) и только

20-30% — на устранение (Т ).

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей и повышения надежности устройства.

Это достигается тем, что в устройство введен программируемый коммутатор, блок блокировки, блок запоминания, блоки выходных триггеров, первые выходы. которых подключены к блокам управления исполнительными механизмами, вторые выходы - к блоку сигнализации; йервые выходы блока вьщеления сигнала подключены к первым входам программируемого коммутатора, второй выход — ко второму входу блока блохировки, третьи выходы к первым входам блока запоминания, выход которого подключен ко входу блока индикации, выход блока блокировки подключен ко второму входу программируемого коммутатора, первый выход которого через блок задержки подключен ко второму входу блока запоминания и вторым входам блоков выходных триггеров, к первым входам которых подключены вторые выходы программируемого коммутатора.

На чертеже изображена структурная схема предложенного устройства для аварийной сигнализации.

Устройство содержит блок 1 выделения сигнала, программируемый коммутатор 2, блок 3 блокировки, блок 4 задержхи, блок 5 запоминания, блок 6 индикации, блок 7 выходных триггеров, блоки 8 управления исполнительными механизмами, блок 9 сигнализации.

Ко входу блока 1 выделения сигналов подключаются датчики, находящиеся вне устройства (?) ). Первые Выходы блока1 подхлючены к первым входам программируемого коммутатора 2, второй выход — к блоку 3 блокировки, а третьи выходы — к первым входам блока 5 за70 поминания. Выход блока 5 подключен к блоку 6 индикации. Выход блока 3 подключен ко второму входу коммутатора 2.

Первый выход коммутатора 2 подключен к входу блока 4 задержки, а вторые выходы — первым входам блоков 7 выходных триггеров. Выход блока 4 подключен ко второму входу блока 5 и ко вторым входам блоков 7. Первые выходы блоков 7 подключены к блоку сигнализации 9, вторые выходы — к блокам 8 управления исполнительными механизмаI ми. К выходам блока 9 подключаются световые индикаторы и звуковой прибор, а к выходам блоков 8 — исполнительные механизмы, установленные на объекте зашиты. Блок 1 выделения сигналов обеспечивает фильтрацию сигналов при, кратковременных выбросах контролируемых параметров, реализует прдключение датчиков к устройству по элементам

ИЛИ, И 2 из 3-х. Блок 2 программйруемого коммутатора предназначен для распределения сигнала по логическим каналам, в зависимости от заданного алгоритма работы устройства. Блок 3 блокировки предназначен для блокировки

"единичного" сигнала от датчиков с автоматическим съемом блокировки при переходе датчика в "нулевое" состояние.

Блок 4 задержки предназначен для задержки кратковременных (" ложных" ) сигналов от датчиков. Блок 5 запоминания .с блоком 6 ийдикации предназначены для запоминания первопричины срабатывания зашиты и световой индикации первого поступившего сигнала. Блоки 7 выходных триггеров предназначены для запоминания состояния системы защиты в результате поступления сигналов от датчиков и выдачи управлякщихсигналов на блоки управления исполнительными механизмами.

Блоки 8 управления исполнительными механизмами предназначены для приема сигналов от блоков 7, усиления их и выдачи на исполнительные механизмы по- тенциального или импуль"ного упрыляк

Utего сигнала. Блок 9 сигнализации предназначен для привленчени внимание оператора свето-звуков ы ми с игналами при срабатывании системы защиты или при отказах в блоках устройства.

Устройство работает следующим образом.

"Единичный " сигнал от датчика, сработавшего на аварийном параметре, посту-; пает на блок 1 выделения сигналов. В зависимости от того, сколько датчиков

З0 тельными механизмами (в зависимости

6 стоит на аварийном параметре, сигналы поступают на входы элементов ИЛИ, И или 2 из 3-х. С блока 1 "единичный" сигнал поступает на входы програмируемого коммутатора 2 и блока 5 запоминания. B программируемом коммутаторе2 осуществляется распределение сигнала по логическим каналам в зависимости от заданного алгоритма работы устройства и выдача его на блок 4 задержки и соответствующие блоки выходных триггеров 7. Если сигнал от датчиков устойчивый, т.е. длительность его боль ше времени задержки, на которую настроен блок 4, снимается сигнал с бло: ков 5 запоминания и блоков 7 выходных триггеров. В блоке 5 .происходит запоминание первого сигнала, поступившего на вход устройства с одновременной выдачей сигнала на блок 6 индикации, что позволяет в дальнейшем провести анализ возникновения аварийной ситуации, таккак в блоке 5 запоминания сигнал будет записан до тех пор, пока не исчезнет сигнал со входа устройства и оператор не произведет сброс памяти Выходные . триггеры в блоках 7 перебрасываются и запоминают новое сссгояййе "сйстеМы эащиты, выдавая управлякхцие сигналы на входы блоков 8 управления. Блоки 8 управления выдают нотенциальный или импульсный сигналы управления исполниот требований к управлению исполнительными механизмами). Одновременно с выдачей управляющих сигналов на блоки 8; со вторых выходов блоков 7 выдается сигнал на блок 9 „-игнализации, который последовательно включает световые ин40 дикаторы, сигнализируя о правильности,, выполнения алгоритма защиты и звуковой прибор для привлечения внимания оператора. Квитирование звукового сигнала осуществляется, оператором, а световой

45 сигнал снимается после возврата триггеров блоков 7 в исходное состояние, которое может быть осуществлено оператором только после исчезновения на вхо дах устройства сигналов от датчиков.

М

Ручное управаение исполнительными механизмами может быть осуществлено только при отсутствии сигналов от датчиков, т.е. при нормальном ходе технологического йроцесса. Тем самым устраняется возможность влияния оператора на ход включения и отключения соответствующих органов, обеспечиaatoutttx предотвращение развития аварий702395 ной ситуации. В пусковые периоды, когда необходимо управление исполнительными механизмами без отключения системы зашиты при наличии сигналов от определенных датчиков, используется блок 3 блокировки. "Единичный" сигнал от датчика через блок выделения сигналов 1 поступает на вход блока 3 блокировки и через него на программируемый коммутатор .2. Перед песком оператор с помощью блока 3 блокирует (снимает) единичный" сигнал со входа программыруеМого коммутатора 2, что позволяет управлять исполнительными механизмами.

При достижении соответствующими параметрами нормальных значений датчики переходят в "нулевое" состояние и блокировка снимается автоматически.

Надежность предлагаемого устройства на порядок выше известных устройств. Расчетное значение наработки на отказ устройства составляет

28000 часов, а коэффициент оперативной готовности К,-=0,9994. Промышленные испытания опытных образцов показали соответствие практических данных расчетным показателям.

Формула изобретения

Устройство для аварийной сигнализации, содердащее блок выделения сигнала, блок задержки., блок индикации, блок сигнализации, блоки управления исполнительными механизмами, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей H повыш HHSI надежности устройства, в него введены программируемый коммутатор, блок блокировки, блок запоминания, блоки выходных триггеров, первые выходы которых подключены к блокам управления испол1О нительными механизмами, - вторые выхо1 ды — к блоку сигнализации, первые выходы блока выделения сигнала подклю- . чены к первым входам программируемого коммутатора, второй выход — ко вхо15 ду блока блокировки, третьи выходы— к первым входам блока запоминания, выход которого подключен ко входу блока индикации, выход блока блокировки подключен ко второму входу программируе- мого коммутатора, первый выход которого через блок задержки подключен ко второму входу блока запоминания и вторым входам блоков выходных триггеров, к первым входам которых подключены

25 вторые выходы программируемого коммутатоуа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N459789,,кл." G08 В 1/08, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N9 382121, к ). 608 В 23/00, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

% 255804, кл. G08 В 23/00, 1968 . (прототип ) .

БНИИПИ Заказ 7596/47

Тираж 710 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная, 4