Многоканальное устройство дляуправления об'ектом

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалнстмческмх

Республнк

<>822149

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.

05 В 19/02 (22) Заявлено 210679 (21) 2785362/18-24 с присоединением заявки hL9 (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150481 Бюллетень Но 14

Дата опубликования описания 18.0431 (53) УДК 621.503. .55(088.8) (12) Автор изобретения

Ю. Г. Гендель (71) Заявитель с

t (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ОБЪЕКТОМ

1 2

Изобретение относится к автомати- ке и применимо для управления импульсными энергоустановками с последовательным циклом срабатывания их цепей и звеньев, осуществляемым с по мощью исполнительных органов.

Известно устройство для программного управления объектом, в котором применен асинхронный прийцип работы, заключакщийся в том, что в установленном временном интервале с момента выдачи команды на срабатывание соответствующего исполнительного органа по цепи обратной связи должно быть получено подтверждение о его сраба- 15 тывании. При этом сигнал обратной связи является командой на срабатывание последующего исполнительного органа. В случае отсутствия сигнала обратной связи по истечении установ- 20 ленного временного интервала вырабатывают аварийный сигнал (1J, Наиболее близким к предлагаемому является многоканальное устройство для управления объектом, содержащее в каждом канале управления первый блок контроля с двумя входами и тремя выходами> первый вход которого соединен со входом формирователя импульсов, подключенного своим выхо- 30 дом к исполнительному. органу канала, второй вход — с выходом датчика срабатывания исполнительного органа, первый выход — с соответствующим входом блока сигнализации, а третий выход каждого блока контроля и первый выход блока сигнализации подключены через первый элемент ИЛИ ко входу блока защиты и к одному из входов второго элемента ИЛИ, включенного на единичном входе первого триггера, прямой выход которого подключен к инверсному входу первого элемента И, включенного на входе каждого формирователя импульсов. Второй выход блока сигнализации подключен к одному из входов второго элемента

ИЛИ и второго элемента И. Выход вто рого элемента И подключен ко входу первого элемента ИЛИ, а второй его вход — к прямому выходу второго триггера, единичный вход которого соединен с первым входом блока контроля первого канала управления. Причем прямой вход первого элемента И в указанном канале управления соединен со входом запуска устройства.

В этом. устройстве для предупреж- дения последствий возникновения аварийной ситуациии в случае не822149

ЬО

65 своевременного срабатывания какоголибо исполнительного органа происходит блокировка управляющей программы (2)

Однако в ряде случаев (особЕнно это касается мощных импульсных энергоустановок, выполненных íà основе индуктивных накопителей энергии, в которых в качестве исполнительных органов используются коммутирующие устройства со специальными средствами дугогашения, например взрывные размыкатели, характеризующиеся конечным временем восстановления электрической прочности при их срабатывании) срабатывание очередного ис— полнительного органа по сигналу обратной связи от срабатывания предыдущего исполнительного органа может вызвать обратное срабатывание последнего, еСли к этому моменту не произошло восстановление его электрической прочности и как следствие возникновение аварийной ситуации.

Отсутствие в устройстве для управления учета конечного времени восстановления электрической прочности исполнительных органов и контроля за их обратным срабатыванием снижает надежность его функционирования.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Данная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные блок сигнализации, первый элемент ИЛИ, второй элемент

ИЛИ и первый триггер и последовательно соединенные второй триггер и первый элемент И, второй вход которого подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ и ко второму выходу блока сигнализации, а выход — к одному из входов первого элемента ИЛИ, соединенного выходом со входом блока защиты, и в каждом канале управленияпервый блок контроля, первый вход которого соединен с выходом первого датчика срабатывания исполнительного органа, первый выход — с одним из входов первого элемента ИЛИ, а второй выход — со входами блока сигнализации, и последовательно соединенные второй элемент И, формирователь импульсов и исполнительный орган, первый вход второго элемента И каждого канала управления соединен с выходом первого триггера, а выход со вторым входом первого блока контроля данного канала управления, второй вход и выход второго элемента И первого канала управления подключены соответственно ко входу запуска устройства и ко входу второго триггера, в каждый канал управления введены последовательно соединенные второй датчик срабатывания исполнительного органа и второй блок контроля, второй вход которого подключен к третьему выходу первого блока контроля данного

40 канала управления, первый и второй выходы — ко второму и третьему входам второго элемента И последующего канала управления, а третий выход — к. соответствующему входу первого элемента ИЛИ и тем, что второй блок контроля каждого канала управления содержит последовательно соединенные третий элемент И, третий триггер и четвертый элемент И, выход которого подключен к первому выходу блока, а второй вход через элемент задержки — ко второму выходу блока, к первому входу третьего элемента И и к выходу четвертого триггера, вход которого соединен со вторым входом блока, а второй вход и выход третьего элемента И подключены к первому входу и третьему выходу блока соответственно.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2,3 и 4 — принципиальные схемы блока сигнализации, первого и второго блоков контроля соответственно.

Многоканальное устройство для управления объектом 1, например импульсной энергоустановкой, содержит вход запуска 2, блок 3 сигнализации, первый элемент ИЛИ 4, выход которого соединен со входом блока 5 защиты и через второй элемент ИЛИ 6 с единичным входом первого триггера

7, второй триггер 8, прямой выход которого соединен со входом первого элемента И 9, а в каждом канале управления первый 10 и второй 11 блоки контроля, формирователь 12 импульсов, второй элемент И 13, подключенный выходом к исполнительному органу 14, первый 15 и второй 16 датчики срабатывания исполнительного органа (прямого и обратного).

, Блок 3 (фиг. 2) содержит триггеры 17 по количеству каналов управления, единичный вход каждого из которых соединен с соответствующим входом 18 блока, а прямой выход через последовательно включенные суммирующий усилитель 19 и пороговый элемент 20 подключен к- первому выходу 21, а также элемент ИЛИ 22, через который каждый вход 18 блока соединен с его вторым выходом 23.

Блок 10 (фиг.3) содержит элемент

24 временной задержки, триггер 25 с элементом ИЛИ 26 на нулевом входе и три элемента И 27-29, выходы которых подключены соответственно к выходам

30-32 блока. Один из входов элементов

И 27 и 28 соединены со вторым входом

33 блока. Единичный вход триггера

24 подключен ко второму входу 34 блока и через элемент 24 ко входу элемента 29 И. Вторые входы элементов И 27 и 29 подключены к прямому выходу триггера 25, а их выходы— ко входу элемента ИЛИ 26. Второй

822149!

О формула изобретения вход элемента И 28 соединен с инв ерс ным выходом три rrepa 2 5.

Второй блок 11 контроля содержит четвертый триггер 35, единичный вход которого подключен ко второму входу 36 блока, а прямой выход — ко второму выходу 37 блока, ко входу элемента задержки 38 и ко входу третьего элемента И 39, а также четвертый элемент И 40, выход которого подключен к первому выходу 41 блока, и третий триггер 42, единичный вход которого подключен к третьему выходу

43 блока и к выходу элемента И 39, а инверсный выход — к одному из входов элемента И 40. Входы элементов

И 39 и 40 подключены соответственно к первому входу 44 блока и к выходу элемента 38.

Устройство работает следующим образом.. . До прихода импульса запуска на вход 2 все триггеры находятся в ну- левом состоянии и,элементы И 13,28 и

40 открыты по одному из входов, что обеспечивает прохождение сигнала запуска в первый канал управления и 5 сигнала с датчика 15 через вход 33 блока 10 на его выход (в случае не- своевременного срабатывания соответствующего исполнительного органа 14) и далее на соответствующий вход 18 блока 3..

В случае несвоевременного срабатывания исполнительного органа 14 любого канала управления до поступления импульса запуска сигнал с выхода

18 блока 3 пройдет через элемент ИЛИ

22, выход 23, элемент ИЛИ 6 на единичный вход триггера 7, блокируя тем самым запуск устройства. В случае несвоевременного срабатывания нескольких исполнительных органов 14 (ава- 4() рийная ситуация) сигнал на выходе усилителя 20 блока 3 в результате срабатывания соответствующих триггеров 17 превысит установленный пороговый уровень элемента 20, выходной 45 сигнал которого поступит через элемент ИЛИ 4 на вход блока 5.

При поступлении импульса запуска в первый канал управления срабатывает формирователь 12 и запускают исполни- щ тельный орган 14 (в случае взрывного коммутирующего устройства выходной импульс формирователя 12 инициирует подрыв детонатора). Одновременно триггеры 8 и 25 блока 10 переходят в единичное состояние и запускают элемент 24, установленный на время, несколько превышающее время нормального срабатывания контролируемого исполнительного органа 14. В резуль,тате происходит разблокировка выхо- 60 дов 30 и 32 и блокировка выхода 31 блока 10. Элемент И 9 становится открытым по одному из входов.

При нормальном -срабатывании исполнительного органа 14 в установленном 65 временном интервале сигнал датчика 15 проходит через элемент И 27, устанавливает триггер 25 в нулевое состояние, а блок 10 в исходное и с выхода 30 поступает на вход 36 блока 11, устанавливая триггер 35 в единичное состояние. Сигнал с единичного выхода триггера 35 поступает на вход элемента И 39, снимая тем самым блокировку выходной цепи датчика 16, запускает элемент 38, установленной на время полного восстановления электрической прочности соответствующего исполнительного органа после е"o срабатывания, и поступает непосредственно на выход 37 блока 11, открывая элемент И 13 следующего канала управления. Так как элемент И 40 открыт по одному из входов, то выходной сигнал элемента 38 поступает на выход 41 блока 11 и далее на запуск следующего канала управления, который происходит через временный интервал необходимый на восстанов1 ление электрической прочности исполнительного органа предыдущего канала управления с момента его срабатывания.

По сигналу с выхода датчика 15 (нормального срабатывания исполнительного органа 14) происходит включение контроля за состоянием.,исполнительного органа и подготовка запуска следующего канала управления.

В случае отсутствия сигнала о нормальном срабатывании исполнительного органа 14 в установленном временном интервале (аварийная ситуация) выходной сигнал элемента 24 блока 10 проходит через элемент И 29 на выход 32 и далее через .элемент ИЛИ 4 на вход запуска блока 5, а блок 10 устанавливается в исходное состояние.

Если произойдет обратное срабатывание исполнительного органа 14, то сигнал с датчика 16 пройдет через элемент И 39 блока 11 и с выхода 43 поступит в цепь аварийной защиты. Выход 41 блока 11 при этом будет заблокирован. С появлением сигнала в цепи аварийной защиты происходит срабатывание триггера 7, в результате чего запуск всех каналов управления блокируется, а управляющая программа прерывается.

Введение дополнительного контроля за состоянием исполнительных органов в процессе работы устройства повы шает надежность функционирования и по

I сравнению с известными устройствами в большей степени предохраняет объект управления от аварии при возникновении нарушения в устройстве управления.

1. Многоканальное устройство для управления объектом, содержащее по822149 следовательно соединенные бцок сигнализации, первый элемент ИЛИ, второй элемент ИЛИ и первый триггер и последовательно соединенные второй триггер и первый элемент И, второй вход которого подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ и ко второму выходу блока сигнализации, а выход - к одному из входов первого\ элемента ИЛИ, соединенного выходом со входом блока защиты, и в каждом канале управления — первый блок

30 контроля, первый вход которого соединен с выходом первого датчика срабатывания исполнительного органа, первый выход — с одним из входов первого элемента ИЛИ, а второй 15 выход — co входами блока сигнали- зации, и последовательно соединенные второй элемент И, формирователь импульсов и исполнительный орган, первый вход второго элемента И каждого,ф канала управления соединен с выходом первого триггера, а выход - co вторым входом первого блока контроля данного канала управления, второй вход и выход второго элемента И первого канала управления подключены

25 соответственно ко входу запуска устройства и ко входу второго триггера, отличающееся тем, .что, с. целью повышения надежности устройства, в каждый канал управления введены последовательно соединенные второй датчик срабатывания исполнительного органа и второй блок контроля, второй вход которого подключен к> третьему выходу первого блока контроля данного канала управления, первый и второй выходы — ко второму и третьему входам второго элемента И последующего канала управления, а третий выход — к соответствующему входу первого элемента ИЛИ.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что второй блок контроля каждого канала управления содержит последовательно соединенные третий элемент И, третий триггер и четвертый элемент И, выход которого подключен к первому выходу блока, а второй вход через элемент задержки — ко второму выходу блока, к первому входу третьего элемента Й и к выходу четвертого триггера, вход которого соединен со вторым входом блока, а второй вход и выход третьего элемента И подключены к первому входу и третьему выходу блока соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2553790/24, кл. Я 05 В 19/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2594185/24, кл. G 05, В 19/02, 1978 (прототип).

&22149

1S гз 0иг. 8

Составитель Н. Колокольцев

Редактор И. Петрова Техред М. Коштура Корректор В. Бутяга

Заказ 1853 73 Тираж 940

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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