Система для контроля и управления рассредоточенными объектами

 

Co 3 CoIe c

Соцналистнческих

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

-К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1»1978175 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 24.03. 81 (21) 3301411/18-24 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет—

Опубликовано 30.11,82. Бюллетень М2 44

Дата опубликования описания 30 l l ° 82

Р11М Кд з

G 08 С 19/1б

Государственный комитет

СССР ао девам изобретений и открытий (S3)УДК 621.

° 318(088.8) (72) Автор изобретения

В.A.Íàöâèí (71) Заявитель

Изобретение относится к АСУ ТП и может быть использовано для управления и контроля объектов в реальном . масштабе времени, в частности для 5 управления и контроля состояния групп артскважин на компрессорных станциях магистральных газопроводов.

Известны системы телемеханики, споспособные осуществить контроль и уп- 0 равление объектами (1 3, Однако зти системы сложные и дорогостоящие и их использование для контроля и управления не везде целесообразно.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система контроля и управления .технических средств метеорологической вычислительной системы реального времени

Останкинской телебашни, содержащая коммутатор, к соответствующим первым входам которого подключены преобразователь кода в сигналы управления, блок измерения и запоминания сигналов и блок питания (2j. 25

Недостатком известной системы является отсутствие воэможности организации ждущего режима сигнализации и контроля, что снижает надежность контроля.

Пель изобретения — повьхаение надежности контроля путем организации ждущего режима сигнализации и контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в систему для контроля и управления рассредоточенными объектами, содержащую коммутатор, к соответствующим первым входам которого подключены преобразователь кода в сигналы управления, блок измерения и запоминания сигналов и блок питания,введены блок нормализации сигналов, первый, второй, третий, четвертый блоки приоритетного управления, узлы аварийной сигнализации, причем к первыМ и вторым выходам коммутатора подключены соответственно первые входы первого и второго блоков приоритетного управления объектами, третьи выхо ды коммутатора соединены с последова- тельно включенными узлами аварийной сигнализации, вторые и третьи входы первого, второго, третьего и четвертого блоков приоритетного управления под". ключены к соответствующим выходам блока питания.

Первый блок приоритетного управления выполнен на реле времени и реле управления, первый вход первого (54) СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ РАССРЕДОТОЧЕННЫМИ

ОБЪЕКТАМИ

978175 блока приоритетного управления соединен через размыкающий контакт реле времени и параллельно включенные обмотки, реле времени и реле управления с вторым входом первого блока приоритетного управления,. третий вход которого через замыкающий кон такт реле управления соединен с пер вым входом первого блока приоритетного управления.

Второй блок приоритетного управления выполнен на реле времени и

10 реле управления, первый вход втррого блока приоритетного управления соединен через размыкающий контакт реле времени и параллельно включенные обмотки реле времени и реле управления с вторым входом второго блока приоритетного управления, третий вход которого через замыкающий контакт реле управления соединен с первым входом второго блока приоритетного управления. Третий блок приоритетного управления выполнен на реле времени и реле управления, первый. и третий входы третьего блока приоритетного

Дправления объединены и через цепочку параллельно включенных контактов реле управления первого и третьего

25 блоков приоритетного управления, последовательно соединенных с параллельно включенными контактами реле времени четвертого и реле управления второго блоков приоритетного управления и параллельно соединенных обмоток реле времени и реле управления, соединены с вторым входом третьего 35 блока приоритетного управления.

Четвертый блок приоритетного управления выполнен на реле времени и реле управления, первый вход четвертого блока приоритетного управления 40 через цепочку последовательно соединенных контактов реле времени третьего блока приоритетного управления, параллельно соединенных контактов, реле управления первого и четвертого 45 блоков приоритетного управления, последовательно соединенных с контактом реле управления второго блока приоритетного управления и параллельeo соединенных обмоток реле времени и реле управления, соединен с вторым входом четвертого блока приоритетноГО управления.

Каждый узел аварийной сигнализации выполнен на триггере квитирования, реле, Резисторах, диодах и на источнике питания, первый вход первого узла .аварийной сигнализации через параллельно включенные первый резистор,.первый размыкающий контакт реле и диод соединен с первым входом вто- 60 рого узла аварийной сигнализации, второй вход первого узла аварийной сигнализации через параллельно включенные второй резистор, второй разьыкающий контакт реле, диод и замыкаю- 65 щий контакт триггера квитирования со-. единен с вторым входом второго узла аварийной сигнализации, второй вход соединен через последовательно соединенные третий резистор, диод и и третий замыкающий контакт реле с третьим входом узла аварийной сигнализации, вход триггера квитирования каждого узла аварийной,сигнализации включен параллельно третьему резистору, а количество узлов аварийной сигнализации равно количеству ,контролируемых объектов управления.

На чертеже представлена схема системы.

Система для контроля и управления рассредоточенными объектами содержит первый блок 1 приоритетного управле-. ния (включения),второй блок " приоритетного управления (отключения), третий блок 3 приоритетного управления, четвертый блок 4 приоритетного управления, узлы 5-7 аварийной сигнализации, коммутатор 8, преобразователь 9 кода в сигнал управления, блок 10 измерения и запоминания сиг" налов, блок 11 нормализации сигналов, блок 12 питания. В управляющую машину 13 входят блоки 8-12. По колйчеству необходимых объектов контроля и управления может быть добавлено необходимое количество узлов аварийной сигнализации и блоков приоритетного управления, линии 14-16 связи.

Первый блок 1 Приоритетного Управления (включения) содержит реле 17 времени, реле 18 управления, раэьыкающий с выдержкой времени на срабатывании контакт 17„ реле 17 времени и замыкающий контакт 18< реле 18 управления. Второй блок 2 приоритетного управления (отключения) содержит реле

19 времени, реле 20 управления, размыкающий с выдержкой времени на срабатывание контакт 19„ реле 19 времени и замыкающий контакт 20„ реле 20 управления. Третий блок 3 йриоритетного управления содержит реле 21! времени, реле 22 управления, размыкающий контакт 20> реле 20 управления блока 2, эамыкающйй контакт 22 „ реле

22 управления, замыкающий контакт

18 реле 18 управления блока 1, замыкающий с выдержкой времени на от-. пускание контакт 23„ реле 23 времени блока 4. Четвертый блок 4 приоритетного управления содержит реле 23 времени, реле 24 управления, размыкающий контакт 19< реле 19 времени блока

2, замыкающий контакт 23„ реле 23 управления, замыкающий контакт 18 реле 18 управления блока 1, замыкающий с выдержкой времени на срабатывание контакт 21„ реле 21 времени,замыкающий контакт 24„ реле 24 управления.

Каждый узел аварийной сигнализации (рассмотрим иа примере узла 7) 978175

15

65 выполнен на триггере 25 квитирования и замыкающем контакте 25 триггера

25,двух раэьыкающих контактах 26„ и

261 и одном эа ыка щем контакте 27 ,.реле аварийной сигнализации (не по каэано) трех резисторах 28-30, трех диодах 31-33 и резисторе 34 (установленном в последнем, наиболее удаленном узле аварийной сигнализации) .

Система работает следующим обраjsoM (рассмотрим на примере контроля и управления работой скважин) .

При отключении всех скважин в случае понижения уровня воды в реэервуаре ниже нижнего предела уставки ото. преобразователя 9 через коммутатор

8 пойдет сигнал на включение блока

1. При этом сработает .реле 17 времени и реле 18 управления, которое своим замыкающим контактом 17„ставит на самоподхват реле 17 и 18. Одновремен- 2О но замыкающие контакты 18>, 18З реле 18 замкнут свои контакты в цепях питания реле 21,23 времени и реле

22,24 блоков 3 и 4. По цепочке замкнутых контактов 181 и 20 запитываются реле 21 времени и реле 22 управления. ЗамыкаЮщий контакт 21 ре1 ле 22 управления .зашунтирует замыкающий контакт 18> реле 18 управления блока 3, а другой промежуточный контакт реле 22 управления включит магнитный пускатель первой артскважины (не показан) .

Если э4 время, меньшее воемени уставки Т„ реле 17 времени блока,.

1, расход воды установится в заданные пределы регулирования, то спустя время Т„срабатывает реле 17 времени блока 1 и своим размыкающим с выдержкой времени на срабатывание контактом 17„ размыкает цепь питания обмо-. 40 ток реле 17 времени и реле 18 управления, реле 18 обесточится и разомкнет свои контакты в цепи блока 1 и в цепях других блоков приоритетного управления. 45

Выдержка времени Т„замыкающего с выдержкой времени на срабатывание контакта 21 реле 21 времени блока 4 выбрана больше уставки Т реле 17 времени блока 1. В результате замы- 5(» кающий с выдержкой времени на срабатывание контакт реле 21 времени в блоке 4 не успевает замкнуться и включить вторую артскважину. Вследствие этого не будут запитаны обмотки 55 реле времени и реле управления всех приоритетных блоков управления эа исключением блока 3, а следовательно, будет включена только первая артскважина.

Если за время большее времени уставки Т . .замыкающего с выдержкой времени на срабатывание контакта реле времени 3-1 блока 3 уровень воды в баке не возвратится B заданные пределы регулирования, то спустя время Т„ после заьыкания контактов преобразователя 9 замкнется эаьыкаю. щий с выдержкой времени на срабатывание контакт 21„ реле 21 времени в блоке 4 и включит вторую артскважину.

Рассмотрим отключение артскважин в ;.лучае повышения уровня воды в баке выше верхнего предела. Уставкк., ;Допустим, что до момента укаэанного .повышения уровня воды включено две артскважины.

При повышении уровня водЫ выше уставки срабатывает контакт ареобразователя 9. При этом напряжение пита» ния поступает на обмотки реле 19 времени и реле 20 управления, которое своим контактом 20„ставит на самоподХват реле 19 и 20 ° Одновременно реле 20 размыкают свои контакты в цепях питания реле 21 и 23 времени и реле 22 и 24 управления блоков 3 и 4, В блоке 3 размыкание контакта 20> реле

Управления 20 не обесточивает обмотки реле 21 времени и реле 22 управления, так как раэ ыкаюшнй контакт 20 реле 20 зашунтирован эаьыкающим с выдержкой времени на отпускание контактом 23, реле 23 времени, которое в данный момент замкнуто. В блоке

4 реле 23 и 24 обесточиваются и реле

24 своим замыкающим контактом обесточивает магнитный пускатель второй артскважины (не показан).

Выдержка времени Т2 замыкающего с выдержкой времени на отпускание контакта 23„ реле 23 времени блока

3 выбрана больше уставки Т> реле

19 Времени блока 2. Если за время, меньшее времени установки Т>, уровень воды в баке возвратится в заданные пределы регулирования, то спустя время Т сработает реле 19 времени, разомкнется размыкающий с выдержкой . времени на. срабатывание контахт 19„реле 19 и реле 20 в блоке 2. Обесточится замнкающий контакт 20>, реле вернется в исходное состояние и расшунтирует контакт преобразователя 9 в блоке 2.

Размыкающие контакты реле 20 управления в блоке 3 замкнутся. В результате будут обесточены обмотки реле 23 времени и реле 24 управления блока

4, а следовательно, обесточится магнитный пускатель второй артскважийы (не показан), При контроле состояния возможно нормальное и аварийное функционирование системы контроля.

При работе системз в ждущем режиме линия 14-15 связи соединена через коммутатор 8 с входом блока 10 измерения и запоминания сигналов. Полярность в линии 14-15 связи прямая (показана без скобок). В случае появления аварийного сигнала на одной иэ артскважин (например в узле 7) размыкается размыкающий контакт 25

978175 реле и в .пинии-14-15 связи лолвляется сопротивление, по величине большее

R. Блок 10 фиксирует зто состояние и через УВМ переводит систе ф с помощью коммутатора 8 в режим определения величины сопротивления, соединив линию 14«.16 связи через ° коммутатор 8 с блоком ll нормализации. Полярность в линии 1 4-16 связи прямая (показана без скобок). Блок 11 нормализации определяет величину сопротивления в линии 14-16 связи и по величине этого сопротивления определяется номер узла аварийной сигнализации, где появился аварийный сигнал. затем система переводится в режим 15 книтирования аварийного сигнала, при этом линия 14-15 связи соединяется через коммутатор 8 с блоком 12 питания.

Напряжение блока 12 питания прило- 20 жено по цепочке: линия 15 связи, резистор 30, замыкающий контакт 27 реле аварийной сигнализации. Триггер

25 взводится (эа счет скачкообразного падения напряжения на резисторе g5

30) и своим замыкающим контактом 26 зашунтирует резистор 29 и опять в линии 14-15 связи величина сопротивления становится равной R, Таким образом, система опять переходит в ждущий режим.

Аварийное состояние линии связи имеет следующие режимы.

При обрыве линии 14 свяэи в ждущем режиме коммутатор 8 соединяет линию

15-16 связи с входом блока 10, при этом полярность в линии Я еввви в линии 16

При обрыве линии 14 свдзи в два». рийном режиме определения ццдрртивления коммутатор 8 соединяа дянию

15-16 связи с входом блока 13, Нормализации, полярность в линии 15 связи -,, в линии 16 — + ° По величине сопротивления определяется аварийное состояние объекта НОНтро- 45 ля.

Формула изобретения

2. Система по п. l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения системы, первый блок приоритетного управления выполнен на реле времени и реле управления, первый вход первого блока приоритетного управления соединен через размыкающий контакт реле времени и параллельно включенные обмотки реле времени и реле управления с вторым входом первого блока приоритетного управления, третий вход которого через замыкающий контакт реле управления соединен с первым входом первого блока приоритетного управления.

3. Система по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью иовышения надежности и упрощения системы, второй блок приоритетного управления

При обрыве линии 15 связи в аварийном режиме определения сопротивления коммутатор 8 соединяет 14-16 связи с входом блока ll нормализации.

Полярность в линии 14 связи +, в линии 16 -, Величина сопротив-ления линии 14-16 связи, а следовательно, и аварийное состояние объекта 5 контроля определяется с помощью бло ка нормализации.

Следовательно, система обеспечиваетждущий режим, контроля Состояния распределенных объектов, определяет место появления сигнала, обеспечивает управление объектами, Контроль состояния распределеннйх объектов и контроль работоспособности линии связи позволяет повысить надежность контроля эа счет простого схемного решения, трехпроводной линии связи и организации ждущего режима сигнализации, а также контроля отработки управляющегося воздействия.

1. Снстема для контроля и управления рассредоточенными объектами, содержащая коммутатор, к соответствую щим первым входам которого Подключены преобраэоватвль кода в сигналы управления, блок измерения и запоминания сигналов и блок питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности контроля путем органиэаций ждущего режима сигнализации и контроля, в нее введены блок норамализации сигналов, первый, второй, .и третий и четвертый. блоки приоритетного управления и узлы аварийной сигнализации, к первым и вторым выходам коммутатора подключены соответственно первые входы первого н второго блоков приоритет-. ного управления объектами, третьи выходы коммутатора соединены с последовательно включенными узлами аварийной сигнализации, вторые и третьи входы первого, второго, третьего и четвертого блоков приоритетного управления подключены к соответствующим выходам блока питания., выполнен на реле времени и реле управления, первый вход второго блока приоритетного управления соединен через размыкающий контакт реле времени и параллельно вклюЧенные обмотки реле времени и реле управления с вторым входом второго блока приоритетного управления, третий вход которого через замыкающий контакт реле управления соединен с первым входом второго блока приоритетного управления.

4. Система по п.1, о т л и ч а юш а я с я тем, o c целью повыше978175

10 ния надежности н упрощения системы, третий блок приоритетного .управления выполнен на реле времени и реле управления, первый и третий входы третьего блока приоритетного управления объединены и через цепочку параллельно включенных контактов реле управления первого и третьего блоков приоритетного управления, последовательно соединенных с параллельно включенными контактами реле времени четвертого 10 и реле управления второго блоков приоритетного управления и параллельно соединенных обмоток реле времени и реле управления, соединены с вторым входом третьего блока приоритетного 5 управления.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения систе" мы, четвертый блок приоритетного управления выполнен на реле времени и на реле управления, первый вход четвертого блока приоритетного управления через цепочку последовательно соединенных контактов реле времени третьего блока приоритетного управления, последовательно соединенных с контактом реле управления второго блока приоритетного управления и параллельно соединенных обмоток реле ЗО времени и реле управления, соединен с вторым входом четвертого блока приоритетного управления ° б. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что с целью повышения надежности контроля за счет органиэации ждущего режима сигналиэацин и контроля отработки управляюще. го воздействия, каждый узел аварийной сигнализации выполнен на триггере квитирования, реле, резисторах, диодах и на источнике питания, первый вход первого узла аварийной сигнализации через параллельно включенные первый резистор, первый размыкающий контакт реле и диод соединен с первым входом второго узла аварийной сигнализации, второй вход первого узла аварийной сигнализации через параллельно включенные второй резистор, второй размыкающий контакт реле, диод и замыкающий контакт триггера квитирования соединен с вторым входом второго узла аварийной сигнализации, второй вход каждого узла аварийной сигнализации соединен череэ последовательно соединенные третий резистор, диод и третий завлекающий контакт реле с третьим входом узла аварийной сигнализации, вход триггера квитирования каждого узла аварийной сигнализации включен параллельно третьему резистору, а количество узлов авариййой сигнализации равно количеству контролируемых объектов управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технические средства телеобра ботки информации в ЬСУ в реальном масштабе времени. И., ИДНТП, 1976 с.70, ркс. 1.

2. Технические средства телеобработки информации в ACV в реальном масшабе времени. М., ИДНТП, 1976, с. 105-108. рис. 2 (прототип) °

Составитель Е. Бакеев

Редактор И.Ковальчук Техред Л.Пекарь Корректор С.шекмар

Заказ 9223/66 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.ужгород, ул.Проектная,4