Программно-временное устройство для управления системой смазки

Программно-временное устройство для управления системой смазки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.ПРОГРАМНО-ВРЕМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ СМАЗКИ, содержащее генератор тактовых импульсов , выходом соединенный с первьЕМ входом счетчика импульсов, реле давления, формирователь импульсов , триггер управления и первый элемент И, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены блок начальной установки, блоки управляющего кода, три элемента ИЛИ, четыре усилителя, дешифратор, блок предварительной прокачки, блок сброса, элемент блокировки, блок индикации и последовательно соединенные инвертор, Ътарой элемент И и R5-триггер, выход которого через первый усидитель соединен с входом элемента блокировки, а через второй и третий усилители - :соответственно с первым и вторым входами блока ин ,дикации, выход блока предварительной прокачки подключен к второму входу первого усилителя и к первому входу первого элемента И, второй вход которрго подключен к выходу реле давления, к входу инвертора, к /первому входу первого элемента ИЛИ .и к первому входу блока предварительной прокачки,вторым входом соединенно го с вторымвходом второго элемента И, выход блока начальной установки подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, к третьему входу блока предварительной прока ки и к первому .входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом блока сброса, а выход - с li -входом Я триггера, первые выходы с 1етчика импульсов подключены к четвертым входам блока предварительной прокачки , вторые выходы через дешифратор к третьим входам первого элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов , а выход через третий элемент ИЛИ - с вторым входом счетчика импульсов и с С-входом триггера управления , выходы которого пoдключeны к вторым входам дешифратора и через третий и четвертый усилители к второму и третьему входам блока индикации соответственно,R -вход триггера управления связан с выходом первого элемента ИЛИ и через формирователь импульсов с вторым входом третьего элемента ИЛИ, третьи входы дешифратора соединены с выходами блоков управлякяцего кода, выход элемента блокировки соединен с шиной П1Лания и с выходом блока индикации . 2. Устройство по П.1, отлича ю щ е е с я тем, что блок предварительной прокачки содержит первый элемент И инвертор и последовательно соединенные второй элемент И, третий элемент И и R5-триггер,выход , которого соединен с выходом блока, первый R-вход соединен с выходом первого элемента И, второй R-вход с третьим входом блока, первый вход блока подключен к второму входу третьего элемента И и через инвер , тор к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и с , втроым «ходом блока..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) g(51) G 05 В 19/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3373435/18-24 (22) 23.12,81 (46) 07.07.83 ° Бюл. 9 25 (72) В.В..Китаев, В.A.Кожевников и A.Í.Луканькин (71) Воронежский лесотехнический институт (53) 62-503. 55 (088. 8) (56) 1. Блок управления смазкой

И-ЦСЭМ.

2. Авторское свидетельства СССР

Р 765781, кл. G 05 В 11/01, 1978 (прототип). (54 ) (57) 1 . ПРОГРАМНО-ВРЕМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ

СМАЭКИ, содержащее генератор тактовых импульсов, выходом соединенный с первым входом счетчика импульсов, реле давления, формирователь импуль сов, триггер управления и первый элемент И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, в него введены блок начальной установки, блоки управляющего кода, три элемента ИЛИ, четыре усилителя, дешифратор, блок предварительной прокачки, блок сброса, элемеит блокировки, блок индикации и последовательно соединенные инвертор, втарой элемент И и М-триггер, выход которого через первый усилитель соединен с входом элемента блокировки, а через второй и третий усилители — соответственно с первым и вторым входами блока ин,дикации, выход блока предварительной прокачки подключен к второму входу первого усилителя и к первому входу первого элемента И, второй вход которрго подключен к выходу реле давления, к входу инвертора, к первому входу первого элемента ИЛИ .и к первому входу блока предваритель ной прокачки, вторым входом соединенно го с вторым входом второго элемента

И, выход блока начальной установки подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, к третьему входу блока предварительной прокачки и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом бпока сброса, а выход — с 3 -входом

КВ-триггера, первые выходы счетчика импульсов подключены к четвертым входам блока предварительной прокачки, вторые выходы через дешифраторк третьим входам первого элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход через третий элемент

ИЛИ вЂ” с вторым входом счетчика импульсов и с С-входом триггера управ- Я ления, выходы которого подключены, к

° вторьм входам дешифратора н через третий и четвертый усилители к второму и третьему входам блока индика- С ции соответственно, R -вход триггера управления связан с выходом первого элемента ИЛИ и через формирователь импульсов с вторым входом третьего

: элемента ИЛИ, третьи входы дешифратора соединены с выходами блоков управляющего кода, выход элемента блокировки соединен с шиной питания и с выходом блока индикации.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок предварительной прокачки содержит первый элемент И, инвертор и последовательно соединенные второй элемент И, третий элемент И и RS-триггер, выход которого соединен с выходом блока, «ф« первый К-вход соединен с выходом первого элемента И, второй R,-вход— с третьим входом блока, первый вход блока подключен к второму входу третьего элемента И и через инвер,.тор -к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и с втроым входом блока.

1027700

Недостатками описанного устройства

50 являются: низкая надежность блока управления смазкой, связанная с наличием большого количества электромеханических элементов; отсутствие возможности регулировки времени пред- 55 варительной прокачки относительно времени прокачки,в штатном режиме; большие габариты и вес.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 60 программно-временное устройство.для управления системой смазки, содержащее генератор тактовых импульсов, выходом соединенный с первым входом счетчика импульсов, реле давления, Изобретение относится К автоМатике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, где необходима периодическая смазка трущихся частей механизма, а также для контроля и управления технологическими процессами в функции времени.

Известен блок управления смазки

И-ЦСЭМ, который содержит два ждущих мультивибратора с цепями запуска от 10 реле начальной установки, от контактов реле давления и электромеханического реле времени, промежуточные реле и исполнительные реле, контактами которых включаются исполнительный механизм и элементы индикации.

Блок управления смазкой работает следующим образом. При включении питания, через свои цепи запуска, оба мультивибратора запускаются: первый мультивибратор вырабатывает импульс, длительность которого равна времени предварительной прокачки, на это время контактами реле, включенное в инверсное плечо мультивибратора, блокируется цепь управления главного привода; второй мультивибратор через систему промежуточных реле включает привод насоса смазки на время, определяемое времязадающей RS-цепочкой, и осуществляет предварительную прокачку масла, причем время предварительной прокачки равно времени прокачки в штатном режиме. После выработки импульсов определенной длительности оба мультивибратора отключаются, при этом первый мультивибратор включает реле, контакты которого подготавливают цепь управления главным приводом к включению, а второй мультивибратор отключает че- 40 рез систему промежуточных реле привод насоса смазки и включает электро. механическое реле времени на отсчет ,времени паузы. После отсчета этого времени второй мультивибратор вновь 45 запускается и процесс возобновляется, при этом первый мультивибратор больше не запускается, так как его цепь запуска заблокирована (1 . формирователь импульсов, триггер управления и первый элемент И j2).

Однако известное устройство имеет ограниченную область применения, так как не позволяет регулировать время предварительной прокачки относительно времени смазки в штатном режиме.

Цель изобретения — расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок начальной установки, блоки управляющего кода, три элемента ИЛИ, четыре усилителя, дешифратор, блок предварительной прокачки, блок сброса, элемент блокировки, блок индикации и последовательно соединенные инвертор, второй элемент И и RS-триггер, выход которого через первый усилитель соединен с входом элемента бло"

-кировки, а через второй и третий усилители. — соответственно с первым и вторым входами блока индикации, выход блока предварительной прокачки подключен к второму входу первого усилителя и к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу реле давления, к вхо. ду инвертора, к первому. входу первого элемента ИЛИ и к первому входу блока предварительной прокачки, вторым входом соединенного с вторым входом второго элемента И, выход блока начальной установки подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, к третьему входу блока предваритель.ной прокачки и к первому входу второ1 го элемента ИЛИ, второй вход кото;рого соединен с выходом блока сброса, а выход — с R-входом RS-триггера, первые выходы счетчика импульсов подключены к четвертым входам блока предварительной прокачки, вторые входы через дешифратор — к третьи входам первого элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход через третий элемент

ИЛИ вЂ” с вторым входом счетчика импульсов и с С-входом триггера уп,равления, выходы которого подключе-

,ны к вторым входам дешифратора и через третий и четвертый усилители к второму и третьему входам блока индикации соответственно, В-вход триггера управления связан с выходом первого элемента ИЛИ и через формирователь импульсов с вторым входом третьего элемента ИЛИ, третьи входы дешифратора соединены с выходами блоков управлеиия кода, выход элемента блокировки соедйнен с шиной питания и с выходом блока ин дикации.

Кроме того, блок предварительной прокачки содержит первый элемент И, инвертор и последовательно соеди1027700 ненные второй элемент И, третий элемент И и RS-триггер, выход которого соединен с выходом блока, первый R-вход соединен с выходом первого элемента И второй R-входI 5 с третьим входом блока, первый вход блока подключен к второму входу третьего элемента И и через инвертор к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и с вторым входом блока.

На фиг.l:показана функциональная схема программно-временного устройства для управления системой смазкиу на фиг.2 — принципиальная схема дешифратора и блоков управляющего кода.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2, элемент И 3, блок 4 предварительной про-2О качки, дешифратор 5, блоки б и 7 управляющего кода (паузы и работы), третий элемент ИЛИ 8, триггер 9 управления, усилитель 10, индикатор 11> усилитель 12, исполнительный ме- . 25 ханизм 13, индикатор 14, реле 15 давления, блок 16 начальной установки, элемент ИЛИ 17, формирователь

18 импульсов, блок 19 контроля, блок 20 сброса, элемент ИЛИ 21, элемент И 22, элемент И 23,RS-триггер

24, усилитель 25, элемент 26 блокировки, элемент H 27, инверторы 28 и 29, элемент И 30, RS-триггер 31, усилитель 32, индикатор 33, блок 34 индикаторов.

Дешифратор.5 (фиг.2) содержит элементы И 35 и 36 первой и второй группы, входы которых связаны с соответствующими выходами счетчика 2, блоков б и 7 управляющего кода и выхо- 40 дами триггера 9 управления (точки В., Й ), выходы элементов И 35 и 36 через элемент ИЛИ-НЕ 37 подключены к многовходовому элементу И 3.

Устройство имеет три режима рабо- 45 ты: предварительная прокачка масла; штатный режим работы и режим корректировки давления.

Все режимы работы устройства осуществляются автоматически и определяются состоянием контролируемого параметра (давления масла в системе).

Основным режимом работы устройства является штатный режим, который характеризуется циклическим включением исполнительного механизма 13, вклю чающего привод станции смазки (не показана). Время смазки задается первым блоком б кода, время паузы задается вторым блоком 7 кода. Режим предварительной прокачки является 6О переходным к штатному режиму и осу„ ществляется в первоначальный момент включения главного привода механизма

ic которым сопряжено программно-вре- ° менное устройство для управления . 65 системой смазки и продолжается до тех пор, пока на выходе реле 15 давления не будет сформирован уровень логической единицы. Режим корректировки давления осуществляется переходом из штатного режима в режим предварительной прокачки, причем выключение главного привода задержив.;ется на время предварительной про,качки. Если за это время давлениа масла нормализуется, устройство переходит в штатный режим, если нет, то элемент 26 блокировки выключает главный привод.

Устройство работает следующим образом.

Цепь управления главного привода блокируется элементом 26 блокировки в случае отсутствия или нарушения давления масла в системе смазки. Исполнительный механизм 13 включает привод станции смазки (не показана) по команде с триггера 9 управления.

Работа устройства начинается с режима предварительной прокачки, смысл которой заключается в установке давления масла в системе на контролируемый реле 15 давления масла уровень.

При включении питания сигналом с выхода блока 16 начальной установки все триггеры устройства устанавливаются в исходное (нулевое) состояние.

В дальнейшем установка триггера счетчика 2 в нулевое состояние осуще ствляется импульсом с выхода элемента И 3 при отработке времени смазки и паузы или импульсом с выхода формирователя 18 импульсов, который формируется при смене уровня на выходе реле 15 давления. Поскольку в первоначальный момент давление масла в системе ниже его номинального значения, на выходе реле 15 давления действует уровень логического нуля. Этот уровень через элемент

ИЛИ 17 принудительно удерживает триг гер 9 управления в нулевом coàòîÿнии, запрещает цепь переустановки триггера 9 управления по одному из входов элемента И 3 (точка C) запрещает установку RS-триггера 24 в единичное состояние по входу элемента И 23 и тем самым запрещает включение главного привода через эле. мент 26 блокировки и через инвертор

28 по входу элемента И 27 разрешает установку триггера 24 блокировки в нулевое состояние.

Уровнем логической единицы с инверсного выхода триггера 9 управления (фиг.1, точка с() через усилитель 12 включается исполнительный механизм 13 и индикатор 14 с маркиРОБкой Смазка происходит . Этот. же уровень подается на шину, свя-» зывающую входы элемента И 35,(фиг.2, точка й) первой группы дешифратора 5

1027700 и разрешает отсчет времени смазки, которое определяется кодом, заданным с первого блока б управления кода. Счетчик 2 заполняется импульсами с периодом 0,5. Однако до тех пор, пока давление не достигнет контролируемого уровня, переустановка триггера 9 управления запрещена уровнем логического 0 с прямого вы хода RS-триггера 24 (фиг.1, точка b) и с выхода реле 15 давления (фиг.2, 10 точка С ) и счетчик 2 отсчитывает время максимальной прокачки, т.е. режим предварительной прокачки имеет приоритет перед остальными режимами работы. Время предварительной прокач- 15 ки устанавливается подключением входов элемента И 22 к соответствующим разрядам счетчика 2. Так как действие исполнительного механизма направлено на изменение значения контролируемога параметра в сторону его номинального значения, то и время предварительной прокачки выбирается с учетом этого переходного процесса.

После того, как давление масла достигнет контролируемого уровня, на выходе реле 15 давления (фиг.1, точка С ) устанавливается уровень логической единицы, который снимает запрет на переустановку триггера 9 управления по одному из входов элемента И 3 (фиг.1, точка С ) и через элемен . ИЛИ 17 по входу В триггера 9 управления, кроме того, через инвертор 28 и элемент И 27 запрещает установку триггера 24 блокировки в нулевое состояние и разрешает по входу элемента И 23 установку триггера

24 блокировки в ециничное состояние, Заполнение счетчика 2 продолжает- 4О ся до установки уровня логической единицы на его соответствующих разрядах, связанных с вхoöàéè элемента

И 22 блока 4 предварительной прокачки, Сигналом с выхода элемента И 22 через элемент И 23, предварительно подготовленный к открыванию, с выхода реле .1 давления„ RS òðèããåð 24 устанавливается в единичное состоя-. ние и через усилитель 25 включает элеме "i 26 блокировки, который своими контактами (не показаны) разрешает включение главного привода. В том случае, если к моменту появлсния сигнала на выходе элемента И 22 давление масла не нормализовалось, т.е. на выходе реле 15 давления сохранился уровень логического нуля, нулевое . состояние триггера 24 блокировки поддерживается через элемент И 27. Сос-. тояние триггера 31 контроля меняет- 6О ся на обратное. Дто происходит потому, что уровнем логического нуля,с выхода реле 15 давления через инвертор 29 разрешается происхождение сигнала с выхода элемента И 22 и че. рез элемент И 30 íà вход -RS-тригге ра 31.

Появление уровня логической единицы на прямом выходе триггера 31 соответствует неисправности устройства и сопровождается: запрещением включения элемента блокировки 26 по управляющему входу усилителя 25; запрещением включения исполнительного механизма 13 по управляющему(: входу усилителя 12; включением индикатора 33 с маркировкой Система неисправна .

Возобновление работы возможно только после устранения неисправности сигналом с блока 20 сброса.

Штатный режим работы устройства начинается после нормализации давления масла и включения триггера 24, снятия блокировок на включение главного привода и переустановку тригге. ра 9 управления по входам (фиг.1, точки 8 и с ) элемента И 3. На фиг.2 показана принципиальная схема дешифратора 5 и блоков б и 7 управляющего кода. Как видно из схемы, дешифратор 5, в зависимости от состояния триггера 9 управления, взаимодействует с первым б или вторым 7 блоком кода и в соответствии с этим периодически меняет коэффициент пе- ресчета. Рассмотрим случай, когда триггер 9 управления находится в исходном нулевом состоянии. В этом состоянии ведется отсчет времени смазки. Уровень логической единицы с

Híâåðñíoão выхода триггера 9 управления подается на шину, связывающую входы элемента И 35 первой группы дешифратора 5, другие входы которых связаны с соответствующими разрядами счетчика 2 и первого блока 6 управ ления кода. Вторая группа элементов

И 36 дешифратора, связанная с вторым блоком 7 управляющего кода, закрыта уровнем логического нуля с прямого выхода триггера 9 управления (фиг.1 и 2, точка с ).

Время "мазки определяется значением коэффициента пересчета, кото". рый задается с первого блока б в соответствии с выражением

К = . Е Q . 2

j=o где п -число задействованных разрядов управляющего кода.

Например, для времени смазки равной

3,5 с счетчик должен отсчитать 7 импульсов тактовой частоты с периодом следования 0,5 с. В этом случае управляющий код устанавливается в соот ветствии с выражением

О=1" 2+1 "2+12

Поэтому в исходном состоянии на выходах элемента И 35 первой группы дешифратора 5, связанных с первыми тремя разрядами первого блока б, 1027700 будут 1, на выходах элемента

ИЛИ-НЕ 37 с ними связанных будут 0, а на выходах остальных элементов ИЛИ-НЕ 37 будут 1, по,скольку на выходах остальных с ними связанных элементов И 35 первой группы действует уровень логического нуля в соответствии с управляющим кодом. При поступлении импульсов на вход двоичного счетчика 2 триггера и последовательного срабатывания, набирают кодовую комбинацию, установленную на первом блоке б. При сов падении кодов, а это произойдет по приходу 7-го импульса, на выходах

-элементов ИЛИ-НЕ 37 первых трЕх раз- 15 рядов формируется уровень логической единицы и при условии нормального давления масла (фиг.1, точка ) седьмой импульс проходит через эле- . мент И 3 (фиг.1, точка С) на пере-, y(j установку триггера 9 управления и ме няет его состояния на противоположное.

Одновременно этот импульс поступает через элемент ИЛИ 8 на шину . 25 Сброс счетчика 2 и возвращает его в исходное состояние. С этого момента устройство приступает к отработке времени паузы между смазками и так как время паузы обычно больше, чем время смазки, то. в этом случае используются старшие разряды счетчика. Принцип работы устройства при отсчете времени паузы аналогичен работе устройства при отсчете времени смазки и отличается только тем, что в работе участвуют другая группа элементов И 36 дешифратора 5, связанная с соответствующими разрядами счетчика, и другой блок управляющего кода, 40 !

Длительность формируемой выдержки времени смазки с, как и времени паузы П, определяется выражением

С.=T . К, где T - -период следования импульсов 45 тактовой частоты;

К вЂ” коэффициент пересчета, ус тановленный на блоках управляющего кода.

Коэффициент пересчета может быть 50 представлен. суммой цифр, выбираемых из ряда 1,2,4,8,16,32,64,128...2".

Эти цифры представляют числа, накапли. ваемые соответственно каждым последующим разрядом-и-разрядного двоич- 55 ного счетчика, начиная с младшего.

Требуемый коэффициент пересчета, а следовательно и требуемая выдержка времени могут быть получены путем суммирования цифр, выбираемых из указанного ряда.

Пример . Необходимо получить время смазки -с =5 с и время. паузы

7 „" =10 мин при Т = 0,5 с.

Следовательно, К = 5 = 10 и К: = 0 = 1200.

5 600

1 I

Таким образом, для получения заданных выдержек необходимо набрать на блоках б и 7 управляющего кода им соответствующий код.

Режим корректировки давления мас1ла включается автоматически в случае снижения давления масла ниже номина;ч льного :значения и сопровождается изменением состояния на выходе реле 15 давления. Смена уровня логической 1 на логический 0 на выходе реле 15 давления вызывает принудительную установку триггера

9 управления и через формирователь

18 импульсов триггеров счетчика 2 в исходное состояние независимо от режима работы и через инвертор 28 разрешает цепь сброса триггера 24, а через инвертор 29 переустановку

RS-триггера 31. Однако цепь управления главным приводом (не показана) пока не блокируется и триггер

24 блокировки находится в единичном состоянии. Максимальное время корректировки давления равно времени предварительной прокачки и если в это. время давление не нормализуется, то сигнал с выхода многовходового элемента И 22 через элемент И 27 триггер 24 вернется в нулевое состояние и через элемент 26 блокировки включит главный привод.

Кроме того, сигналом с выхода многовходового элемента И 22 через элемент И 30 опрокидывается триггер 31 и запрещает включение главного привода, исполнительного механизма 13 и включает индикатор 33 с маркировкой Система неисправна . Если на это время давление масла нормализовалось, то устройство переходит в штатный режим работы.

Экономический эффект от использования изобретения состоит в увеличении полезного фонда времени работы машины за счет уменьшения простоев, надежность устройства повышается на 2-3 порядка за счет применения интегральных схем, что соответствует сокращению количества

Отказов и простоев примерно на 50В.

ВНИИПИ Закаэ 4739/52

Тираж 874 Подписное

Филиал ППП "Патент", r . JJæãîðîä, ул, Проектная, 4