Устройство для контроля предельных значений параметров

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()999026 Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 250281 (2! ) 3250573/18-24 (31) М. КЛ.З с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

G 05 0 9/12

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

f33) УДК 62-50 (088. 8) Опубликовано 2302ЯЗ. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 230283

V н

В .К. Внннннно н. Н.Н., ту fqe :- - и .

1 i

" i: Л j . . 1 .н

Запорожский филиал Всесоюзного нау е ов т и конструкторского института Цветметавтом и (72) Авторы изобретения ельского ка (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ

GAPAMETPOB

Изобретение относится к автомати- зации контроля и регулирования технологических процессов, в которых необходимо поддержание заданных предельных значений параметров (давления, температуры, уровня и т.п.) в большом количестве точек контроля, относящихся к одному технологическо-. му оборудованию, и может быть использовано для контроля и регулирования уровня материала в ретортах прокалочных печей, в сортовых бункерах и емкостях линии прокалки углеграфито-. вых материалов на электродном производстве.

Известно многоканальное устройство для сигнализации о состоянии контролируемого объекта, предназначенное для фиксирования отклонения параметров контролируемого объекта за допустимые пределы в виде светового сигнала, как отдельно в каждом канале,так и в центральном блоке индикации. Кроме того, оно содержит узел тактовой выборки сигнала и переключатели, снимающие световой и звуковой сигналы в центральном блоке индикации. Устройство позволяет также контролировать кроме отклонения параметров объекта исправность ! цепей датчиков и сигнализации P) .

Для выработки регулирующего воэ5 действия на объект необходимо присутствие оператора. Последний, если сигнализация сработала в отсутствие оператора, не всегда может определить время отклонения параметров.

Наиболее близким к изобретению является устройство централизованного автоматического множественного контроля температур крупных объектов, например энергетических бдоков, содержащее датчики температур, иэмерительно-регистрирующий прибрр с и-контактным переключателем, подклю- . ченным через коммутатор к группе датчиков; к источнику напряжения и схему запуска устройства. Источник напряжения для записи номера группы подключен к (n-1)-ому.контакту це реключателя, а к.п-му контакту через узел управления релейным коммутатором подсоединено групповое реле и система запуска устройства f2) .

Известное устройство обеспечивает . . только контроль и регистрацию непре" рывно изменяющихся параметров в момент опроса, т.е..подключения датчи-, З0 ка к прибору. Система светоэвуковой

999026

Поставленная цель достигается тем, что н известное устройство, содержащее последовательно соединенные блок запуска и блок управления, выходом подключенный к управляющим .входам релейного коммутатора, а также К групп датчиков предельных значений параметрон, источник напряжения и двухсекционный,п-контактный переключатель, и-ый контакт первой 55 секции которого подключен ко входу блока запуска, а контакты второй сек. ции - к соответствующим выходам релейного коммутатора, введены последовательно соединенные блоки делителей напряжения, включенные между выводами источника напряжения, управ,ляющие входы которых связаны с выходами соответствующих датчикон предельных значений параметров, а вы5О сигнализации может использоваться для формиронания регулирующей команды путем усложнения с добавлением логических элементов памяти, обеспечивающих длительное включение исполнительных механизмов на период 5 между повторным подключением одно-, именных датчиков. Регистрация показаний группы датчикон маркируется одной точкой, относительно которой по всей шкале диаграммы разбросаны IG (n-1) точки, регистрирующие различные показания датчикон одной группы.

При этом одно положение переключателя прибора используется только для маркировки группы и информации о 15 состоянии объекта не несет. Вид диаграммы для контроля и анализа за состоянием технологического процесса .за прошедший отрезок времени требует дополнительных затрат времени, чтобы определить состояние контролируемого параметра в требуемой точке.

Контроль и регулирование параметра может быть осуществлено только в следующий момент подключения датчика . к прибору, поскольку н период между операциями повторного измерения пара" метра в одной и той же точке цепь датчик-схема сигнализации разорвана. При большом числе датчиков время между подключениями одноименных датчиков к прибору может быть значительным и дополнительно увеличивается при использовании одного контакта и переключателя только для маркировки на диаграмме соответствующей группы датчиков. Контроль состояния предельных значений параметров должен быть непрерывным, а регистрация и анализ отклонений технологического процесса по причине 4О отклонений параметров за длительный промежуток времени может производиться периодически.

Целью изобретения является повышение точности контроля. 45 ходы — c -"ooòýетстнующими входами релЕйного коммутатора.

На фиг.1 представлена. блок-схема устройства для контроля предельных значений уровня материала в ретортных прокалочйых печах; на фиг.2 вид диаграммы регистрирующего прибора с зарегистрированными за один цикл опроса состояниями 4х12 датчиков, характеризующих наличие или отсутствие уровня материала н ретортных печах.

1 устройство содержит датчики 1 -1"

ll предельных значений параметров с выходными реле,. сгруппированные н

K групп по и датчиков, имеющие размыкающие контакты .2 -2, которые

I К

I в соответствии с групповым объединением включены в схему 3 сигнализации и управления загрузкой реторт. Сигнализация представляет собой световое табло, а схема управления — зто пусковые цепи электрических приводов загружающих устройств, включаемых в момент снижения уровня материала ниже контрольного значения.

В устройство введены блоки 4 -4 делителей напряжения, соединенные в последовательную цепочку и включенные между выводами источника 5 напряжения. Один вывод источника подключен к общей клемме б двухсекционного и контактного переключателя регистрирующего прибора 7, а второй через регулирующий резистор 8 — ко второй клемме пос е=-донательной цепочки блоков делителей напряжения.

Последние выполнены н ниде последовательно соединенных двух однотипных низкоомных резисторных делителей

9, — 9" и О, - 10 на и-ступеней напряжения каждый, одноименные выходы которых подключены попарно через переключающие контакты 11 - 11.„ с к выходных реле соответствующих датчиков 1 — 1;". предельных значений, с учетом их группиронания, и контакты групповых реле 12 — 12 релейного коммутатора 13 — к контактам

14< — 14 второй секции 15 переключателя регистрирующего прибора 7.

Обмотки групповых реле 12 — 12" подключены к блоку 1б управления, соединенному, н свою очередь, через блок 17 запуска с и-ым контактом 18 первой секции 19 переключателя.

Резисторы первой ступени 9 - 9

К (C и 10, — 10, . каждого делителя по ве-, личине н два-три раза больше каждого резистора последующих ступеней.

Включение через регулирующий резистор 8 к выводам источника 5 питания последовательной цепочки иэ 2к низкоомных резисторных делителей позволяет обеспечить установку одинаковых токов во всех делителях изменением лишь одного регулирующего резистора 8, имеющего величину на два

999026 порядка больше суммарного значения резисторов 2g низкоомных делителей. . В эroM случае.ток в низкоомных делителях определяется как частное от деления значения нагряжения источника 5 питания на величину резистора 8.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на устройство датчики 1 — 1" включают< и ся сразу в режим контроля и контактами выходных реле 2, — 2 в схеме ! к

3 сигнализации и управления включают световое табло и привод загрузки, если уровень в ретортах (контролируемый параметр) ниже нормы. До прихода переключателя регистрирующего прибора 7 в положение n-ro контакта 18 и 14 регистрация состояний датчиков не осуществляется. Замыканием контакта 18 формируется первый тактовых сигнал„ который через блок

17 запуска включает в блоке 16 управления кольцевой позиционный счетчик, запоминающий единицу. Через соответствующий выход блока управления включается первое групповое реле 12, которое своими контактами ! подключает выходы блока 4, делителей напряжения к контактам 14> — 14 второй.секции 15 переключателя. Прйвод переключателя регистрирующего прибора 7 обеспечивает в следующие тактовые моменты времени замыкание контактов с 14 по 14, подключая тем самым по очереди выходы делителя 4 ко входу регистрирующего прибора 7 относительно общей клеммы источника 5 питания, соединенной с общей клеммой

6 регистрирующего прибора.

Блоки делителей 4 — 4 к формируют на своих выходах ряд напряжений, определяемых двумя однотипными низкоомными резисторными делителями, через которые протекает одинаковый ток, и положением переключающих контактов 11 — 11" выходных реле датчи1 K n ков 1 — 1 ".

И

На фиг.l переключающие контакты

11, †. 11К показаны в состоянии, когда контролируемый параметр (уровень материала в ретортах) не превышает предельное значение. Этим самым обеспечивается подключение на выходы преобразователей 4 — 4к резисторов

9 — 9"„. В моменты достижения параметрами предельных уровней в отдельных ретортах на выход блоков делителей напряжения подключатся соответствующие резисторы из 10, — 10„. Таг к ким образом, на выходах блоков 4, †.4К формируются относительно общей клеммы 6 регистрирующего прибора 7 по две группы ступенчатых напряжений

U u U значения которых могут бйть вйчислены по формулам

U, = 2 (1-1) (b и+Й)+Ь i+d для сос,(тояний параметр ниже предела,(1)

U, =(2 j-1) (bn+d)+b ° i+d для состоя-. нйй параметр равен пределу, (2) (3) Задавая резистором 8 ток через последовательную цепочку резисторных делителей легко определить величину элементарного резистора в делителе, как частное от деления значения b на величину тока.

После завершения цикла регистра. ции сигналов первого блока 4 дели1

55 телей, контролирующего состояние датчиков первой группы (положение конl I тактов 11, - ll ), сигналом с и-го контакта 18 переключателя в момент раэмыкания через блок -17 запуска в

60 блоке 16 управления кольцевой позиционный счетчик в состояние 2 .

При этом отключается первое группо-. вое реле. 12 и включается второе

122,.которое подключает к контактам

14) — 14 второй секции переключатегде Ь вЂ” значение одной ступеньки

5 напряжения или -зоны региетрации одной точки (датчика);. — порядковый номер группы дат чика, 1 < 1 < k; порядковый номер датчиков в

10 группе, 1 1 «< n, d — значение дополнительной ступеньки напряжения, необходимой для разделения на диаграмме групповых зон регистра15 ции точек на границах сопряжения.

В устройстве дополнительная ступенька напряжения d равна одной или двум значениям зоны регистрации ад20 ной точки d = (1 †;2)b. Поскольку граничат между собой на линиях сопряжения зон и групп точек последняя и-я и 1-я точки, то достаточно для формирования на диаграмме разделительного интервала между группами точек увеличить в 2-3 раза значения первых резисторов 9 - 9 и 10, — 10п, ! .; К к

Чем больше кратность увеличения, тем больше эона разграничения. При выборе кратности увеличения руководствуются шириной диаграммы и количеством регистрируемых параметров.

Величины сдвигов по напряжеиию участков (эон) регистрации j -й груп- пы датчиков Определяются первыми слагаемыми формул (1) и.(2), иэ которых видно, что они являются лишь функция-. ми номеров групп датчиков.

По формуле (2) для последней h --й точки регистрации в К -й группе on40 ределяется значение элементарной ступени напряжения регистрации В одной точки при известном значении размаха шкалы A прибора 7 и принятом значении d = 2b.

45 A

2k(n + 2) 999026 ля 15 выходы второго блока 4 делителей, формирующего сигналы регистрации состояния датчиков 1 - 1 второй группы.

После окончания цикла регистрации состояния датчиков последней К -й 5 группы очередным (k+1)-М раэмыканием и-го контакта 18 через блок 17 запуска кольцевой позиционный счетчик в блоке 16 управления переводится из состояния записанного числа К в состояние 1 и цикл регистрации повторяется, начиная с первого датчика первой .группы. Беглый взгляд на диаграмму дает полное представление о состоянии агрегатов, в любой 15 момент времени.

Поддержание, предельных значений параметров осуществляется автономно для каждой контрольной точки путем

1 замыкания контактов 2, - 2К в цепи приводов 3 исполнительных механизмов. После .достижения предельных значений параметра контакт 2 . соот1 ветствующего датчика размыкается, электропривод останавливается.

Использование устройства позволит повысить точность автоматическжо контроля предельных значений параметров и автоматизировать поддержание этих значений в заданных пределах, необходимых для безаварийной работы сложного агрегата, например, роторной прокалочной печи, энергоблока и т.п.

Формула изобретения

Устройство для контроля предельных значений параметров, содержащее последовательно соединенные блок запуска и блок управления, выходом подключенный к управляющим входам ре1 лейного коммутатора, а также К групп датчиков предельных значений пара= метров, источник напряжения и двухсекционный и-контактный переключатель, и-ый контакт первой секции которого подключен к входу блока запуска, а контакты второй секции — к соответствующим выходам релейного коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно содержит последовательно соединенные блоки делителей напряжения, включенные между выводами источника напряжения, управляющие входы которых связаны с выходами соответствующих датчиков предельных значений параметров, а выходы — с соответствующими входами релейного коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 428424, кл. G 08 В 1/08 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 296084, кл. 6 05 Р 23/24, 1970 прототип).

999026

Печь 1 Лачь2 Печью Печь4

В ретортах ЙЯ Ц В ретортах 6 В ретартак2Н тартах У

Составитель Л.Цаллагова

Редактор Т. Киселева Техред М.Гергель: Корректор А. Дзятко

Заказ 1155/71 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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