Система управления и контроля

 

АНИ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»>92079

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт..свид-ву .— (22) Заявлено 17.07.78 (21) 2646925/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

G 08 В 23/00

Гасударственный комлтет

С.ССР (53) УДК 681.325 (088.8 )

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.82 по делам лзобретений и аткрмтий (72) Автор изобретения

К. М. Блажковский

Ворошиловградский филиал Государственного проектноконструкторского и научно-исследовательСкого института по автоматизации угольной промышленности (71) Заявитель (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ

Изобретение относится к автоматизированным системам управления и контроля процессов сложных технологических объектов, имеющих как детерминированные, так и недетерминированные причинно-следственные связи между состояниями механизмов, аппаратов и параметров.

Известно устройство, содержащее полную мнемосхему объекта и сменные мнемосхемы его частей, позволяющие представить оператору как информационную модель управляемого объекта, так и его частей, именуемые оперативно-информационными моделями, представляемые оператору при отклонении какого-либо параметра управляемого процесса от заданного режима (1).

Недостатками устройства являются сложность эксплуатации и контроля для объектов со сложными недетерминированными причинно-следственными связями между состояниями параметров и положениями исполнительных органов.

Известна также система управления и контроля, содержащая датчики, входы которых соединены с соответствующими выходами контролируемого объекта, блоки сигнализации, блоки блокировки и мажоритар2 ные блоки, входы которых соединены с выходами датчиков, а выходы — с блоками сигнализации, блокировки и исполнительными блоками (2).

Недостатки этой системы управления и контроля — сложность эксплуатации и конт. роля.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является система управления и контроля, содержащая пульт управления, ячейки сигнализации с подключенными к ним генераторами мигающего и ровного света и лампами подсветки мнемознаков, датчики, контролирующие положение исполнительных органов объекта управления и выдающие

1s сигнал об этом через формирователь сигналов в блок автоматического управления, блок аварийной сигнализации и ячейки сигнализации непосредственно и через блок формирования сигналов несоответстии положения исполнительных органов, другой вход которого связан с блоком автоматического управления, при этом блок аварийной сигнализации соединен с другими лампами пульта, а через блок звуковой сигнализации— со звуковым прибором и кнопкой сброса, 920796 селектор, с размещенными на пульте з;— датчиком и табло адреса дистанционного управления, два распределителя команд, соединенных с селектором и с кнопками дистанционного управления и восстановления автоматического управления Ilóëüò« триггерамии и переключательньi ми элемент 1»и, входы которых соединены с блоком автоматического управления, а выходы — — с псполнительнымп органами. Для контроля вида управления система снабжена элементами

И, подключенными к кнопке контроля управления пульта и триггерами, выходы элементов И соединены с ячейками сигнализации и элементом ИЛИ, выход которого соединен с лампой подвески кнопки контроля управления, а входы — с выходами соответствующих триггеров. При возникновении отклонений в режиме работы системы, например, несоответствия положения исполнительного органа и контролируемого параметра," возникшего, предполо>ким, из-за неисправности в блоке автоматического управления, блок формирования сигналов несоответствия выдает об этом сигнал через ячейку сигнализации на лампу подсветки мнемознаков, которые засвечиваются мигающим светом. Кроме того, включается соответствующая лампа табло отклонения параметров (3) .

Недостатками системы я«ляются сложность эксплуатации и контроля для об.ьектов со сложными недетерминированными причинно-следственными связями между состояниями параметров и положениями исполнительных органов.

Цель изобретения — — упрощение эксплуатации и контроля.

Указанная цель достигается тем, что « систему управления и контроля, содержащую пульт управления сигнальная лампа и кнопка контроля управления которого соединены соответственно с первым выходом и первым входом блока контроля управления, звуковой прибор — — с первым выходом блока аварийной сигнализации, кнопка сброса -- с первыми входами блока аварийной сигнализации и блока управления, кнопка восстановления автоматического управления, кнопка дистанционного управления и задатчик адресов -- соответственно с вторым, третьим и четвертым входами блока управления, а табло адреса — с первым выходом блока управления, группа вторых выходов которого соединена с группой вторых входов блока контроля управления, пятый выход блока управления соединен с выходом блока автоматического управления, а группа третьих выходов блока управления .соединена через исполнительные органы со входами объекта управления, выходы которого через датчики соединены с входами формирователя сигналов состояния исполнительных органов и параметров, выхо5

З0

55 (bI которого соединеllbl со входами олока а«томатического управления, первыми входами элементов И ячеек сигнализации и группой вторых входов блока аварийной сигнализации, группа вторых выходов которого соединена с группой первых входов первой группы ламп индикации модулей мнемознаков мнемозащита, вторая группа входов второй группы ламп индикации модулей мнемознаков мнемощита соединена с

«ыходами переключательных элементов ячеек сигнализации, первые входы которых соедп нены с выходом генератора мигающего света, вторые входы — с группой вторых выходов блока контроля управления, а третьи входы — с выходами соответствующих элементов И ячеек индикации, вторые входы которых соединены с генератором ровного света, введены мажоритарные элементы, выходы которых соединены с третьими входами соответствующих элементов И ячеек сигнализации, m входов — с соответствующими выходами задатчика вида информационной модели пульта управления, а оставшиеся п входов — с соответствующими выходами матрицы вероятностных зависимостей состояний исполнительных органов и параметров, группа входов которой соединена с группой третьих выходов блока аварийной сигнализации.

На черте>ке представлена структурная схема системы управления и контроля.

Система управления и контроля содержит пульт управления, в состав которого входят задатчик 2 вида информационной модели объекта, сигнальная лампа 3, кнопка 4 контроля управ. (ения, звуковой прибор

5, кнопка 6 сброса, кнопка 7 восстановления автоматического управления, кнопка 8 дистанционного управления, задатчик 9 адресов и табло 10 адреса; ячейки !1 сигнализации, в состав которых входят элементы

И 12 и переключательные элементы 13; мнемощит 14, в состав которого входят модули мнемознаков 15 с первой и второй группами ламп 16 и 17 индикации; генераторы 18 мигающего света и генератор 19 ровного света; мажоритарные элементы 20; матрицу 21 вероятностных зависимостей состояний исполнительных органов и параметров; блок 22 аварийной сигнализации; блок 23 управления; исполнительные органы 24; об ьект 25 управления: датчики 26; формирователь 27 сигналов состояния исполнительных органов и параметров; блок

28 автоматического управления и блок 29 контроля управления.

Задатчик 2 вида информационной модели объекта пульта управления 1 соединен с

m входами мажоритарных элементов 20, сигнальная лампа 3 и кнопка 4 контроля управления — соответственно с первым выходом и первым входом блока 29 контроля управления, звуковой прибор 5 — с пер920796 вым выходом блока 22 аварийной сигнализации, кнопка 6 сброса — с первыми входами блока .22 аварийной сигнализации и блока 23 управления, кнопки 7 и 8 и задатчик 9 адресов — соответственно со вторым, третьим и четвертыми входами блока 23, а табло 10 адреса — с первым выходом блока 23. Блок 23 управления соединен группой вторых выходов с группой вторых входов блока 29 контроля управления, пятым входом — с выходом блока 28 автоматического управления и группой третьих выходов, через исполнительные элементы 24 со входами объекта управления 25, выходы которого через датчики 26 соединены со входами формирователя 27 сигналов состояния исполнительных органов и параметров. Выходы формирователя 27 соединены с входами блока 28, первыми входами элементов

И 12 ячеек 11 сигнализации и группой вторых входов блока 22. Группа третьих выходов блока 22 соединена с группой входов матрицы 21 вероятностных зависимостей состояний исполнительных органов и параметров и группой первых входов первой группы ламп 16 индикации, при этом вторая группа ламп 17 индикации соединена с выходами переключательных элементов 13 ячеек 11 сигнализации. Первые входы переключательных элементов 13 соединены с генератором 18, вторые входы — с группой вторых выходов блока 29, третьи входы — с выходами соответствующих элементов И 12 ячеек 11 сигнализации, вторые входы которых соединены с генератором 19, а третьи входы — со соответствующими выходами мажоритарных элементов 20, и оставшихся входов которых соединены с выходами матрицы 21.

Система управления и контроля работает следующим образом.

В нормальных условиях управление объектом осушествляется блоком 28 автоматического управления, выполняющим функции селектирования и распределения.

В системах с недетерминированными связями между различными параметрами и состояниями исполнительных органов и других элементов системы часто возникают ситуации, когда отклонение параметра происходит по причинам, непредвиденным блоком

28 автоматического управления (например, внешние воздействия). Для обеспечения возможности ускорения процесса принятия оператором решения, близкого к о!!тимальному, в устройстве использована матрица 21 вероятностных зависимостей состояний исполнительных органов и параметров, на входы которой подаются сигналы о происшедшем отклонении. Согласно программе, заложенной в матрице 21, сигналы поступают на несколько входов мажоритарных элементов 20, соответствующих исполнительным органам или параметрам, состояние которых связа5

1О

I5

Зо

НО ПРИЧ!IННО-С,1(. .I(. TВ(. НHЫN! !l СВЯЗЯ !11 С ((IIIным oxI(.aoneHII(. il. Матрица 21 выиол!(ены таким образоч, ч о прп постуllлс!шп !га один из ее входов сlll ныла на одну группу чыжоритарных элсчснтов 20 !!остывает сигнал на и их входов (ири числе B(. ех входов

М = и + и1, !Iрl1ч(м. !исло вхоц!в, !Iодключенных на мытр!(ц у всех чажоритырныпх элементов п = - — — — ), ны вторую м-!

2 группу — (и — 1) входов и т. д., при этом на мнемогците 14 одной группе мажорит;!рных элементов 20 соответствует оперативно-информационная модель с вероятностью

Р причинно-следственной зависимости, другой группе — с вероятностью Р,, третьей группе — с вероятностью Р и т. д., при этом Р) РI, Р!) Р и т. д.

Если оператор установит задатчпк 2 в положение 1, то при отклонснии какого-либо параметра засветятся ровным светом одна или несколько ламп 17, которые соответствуют исполнительным органам или параметра?4, связанным с происшедшим отклонением причинно-следственными связями со значением вероятности, близким к !.

Каждое положение органа (например, левое, правое или верхнее, среднее, нижнее) и состояние параметра (например, нормальное. допустимое повышеlllle; допустичое понижение) отображается одной лампой, освеща!о!цей или часть чнечознака или имеюшей различного цветы светофильтрр.

Засветится одновременно с группой лам!!

17 также соответству!ощая дынному отклонению лампа 16 ll вкл!очается звуковой прибор 5.

Оператор блокирует звуковой сигнал нажатием кнопки 6 сброса, сопоставляет полученную с мнемо!циты 14 информацию с ичеющимися у него дополHительHûìè данными об объекте и, приняв решение, переводит соответствующий выбранный, им лампе !7 канал автоматического управления на дистанционное управление, используя для этого задатчик 9, и, контролируя действия с поMo(lLhIo T36 1o 10, нажимает кнопк 8 1IIOтанционного управления.

Для перевода рассматриваемого каналы управления с дистанционного на автомат!1ческое управление также используется зыдатчик 9, табло 10, а затем нажимается кнопка 7 восстановления автоматического управления.

Контроль вида управления в целом Но всей системе осуществляется с помощью общей лампы 3 и кнопки 4, при нажатии которой с помощью блока 29 и переключательных элементов !3 на мигаюшее горение включаются лампы 17. если с(ютветствующие им каналы управления находятся на дистанционном управлении.

Если оператор выпо.!нил;<совет» устройства, Но по какой-либо неllредвlläåííoй

920796

Формула изобретения

4о

45 причине не достиг цели, либо если он сомневается в правильности подсказываемого действия и не выполняет его, либо если в положении 1 не зажглась ни одна лампа !7 (в матрице 2б на данное отклонение не запрограммирован «безоговорочный совет»), он переводит задатчик 2 в положение II, вызывая на мнемощит 14 оперативно-информационную модель, все элементы которой связаны с происшедшим отклонением причинно-следственной связью с вероятностью Р1. Это значит, что при выполнении одного из подсказываемых действий (в других вариантах системы — всей совокупности действий) вероятность достижения цели составляет Р|. Аналогичным образом оператор может переводить затем задатчик 2 в положение III, 1Ъ и т. д., пока не достигнет устранения отклонения.

Упрощение эксплуатации и контроля данной системы управления и контроля происходит благодаря тому, что система сообщает оператору не только пути достижения цели, но и различные вероятности ес достижения для каждого из них. Своевременное устранение отклонений в процессе управляемого объекта приводит к сокращению простоев, потерь материала, повышению качества продукции, предупреждению аварий, несчастных случаев, т. е. позволяет в целом повысить технико-экономические показатели управляемого объекта.

Система управления и контроля„содержаШая пульт управления, сигнальная лампа и кнопка контроля управления которого соединены соответственно с первым выходом и первым входом блока контроля управления, звуковой прибор — с первым выходом блока аварийной сигнализации, кнопка сброса — с первыми входами блока аварийной сигнализации и блока управления, кнопка восстановления автоматического управления, кнопка дистанционного управления и задатчик адресов — соответственно с вторым, третьим и четвертым вхо-. дами блока управления, а табло адреса— с первым выходом блока управления, группа вторых выходов которого соединена с

1О !

3О

35 группой вторых входов блока контроля управления, пятый вход блока управления соединен с выходом блока автоматического управления, а группа третьих выходов блока управления соединена через исполнительные органы со входами объекта управления, выходы которого через датчики соединены с входами формирователя сигналов состояния исполнительных органов и параметров, выходы которого соединены со входами блока автоматического управления, первыми входами элементов И ячеек сигнализации и группой вторых входов блока аварийной сигнализации, группа вторых выходов которого соединена с группой первых входов первой группы ламп индикации модулей мнемознаков мнемошита, вторая группа входов второй группы ламп индикации модулей мнемознаков мнемогцита соединена с выходами переключательных элементов ячеек сигнализации, первые входы которых соединены с выходом генератора мигающего света, вторые входы — с группой вторых выходов блока контроля управления, а третьи входы — с выходами соответствуюгцих элементов И ячеек индикации, вторые входы которых соединены с генератором ровного света, отличающаяся тем, что, с целью упрощения эксплуатации н контроля, в систему введены мажоритарные элементы, выходы которых соединены с третьими входами соответствующих элементов И ячеек сигнализации, m входов— с соответствующими выходами задатчика вида информационной модели пульта управления, а оставшиеся и входов — с соответствующими выходами матрицы вероятностных зависимостей состояний исполнительных органов и параметров, группа входов которой соединена с группой третьих выходов блока аварийной сигнализации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Венди В. Ф. Инженерная психология и синтез систем отображения информации.

М., 1975, с. 14 — 15 и 139 — 14б.

2. Авторское свидетельство СССР № 373743, кл. G 08 В 25/00, 1971.

3. Авторское свидетельство -СССР № 474833, кл. G 08 С 15/02, 1972 (прототип) .

920796

Редактор Т. Парфенова

Заказ 2351/60

Составитель Г. Милославский

Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

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