Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма (его варианты)

Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма (его варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Устройство сигнализации состояния регулирзгющего исполнительного механизма, содержащее двадатчика положения, три-элемента ,И, элемент ШШ-НЕ и генератор импульсов , три элемента ИЛИ с подключенньми к их выходам световыми,индикаторами положения, первый датчик положения соединен с входом первого элемента ИЛИ и одним из входов элемента ИЛИ-НЕ, второй датчик положения соединен с первыми входами второго и :третьего элементов ИЛИ-и вторьш входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого, втораго и третьего элементов И, ВЫХОДЫ которых соединены соответст -: венно с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, триггер, о.тличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введен инвертор, а триггер выполнен счетным, вход счетного триггера соединен с генератором импульсов, выходы триггера соединены соответственно с вторьмй входами второго и третьего элементов И, третьи входы второго и третьего элементов И непосредственно, а второй вход первого элемента И через инвертор соединены с информационным входом устройства, выход первого элемента И соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ. 2. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее два датчика положения, два триггера, три элемента И, элемент ЬШИ-НЕ, генератор ия (Л пульсов, три элемента ИЛИ, выходы которых подключены к световым индикас: торам положения, первый датчик положения соединен с входом первого элемента ИЛИ и одним из входов эл1В-мента ИЛИ-НЕ, второй датчик положения соединен с первыми входами второго и третьего элементов ЩМ и вторым СП входом элемента ШШ-НЕ, выход котороа го соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответствейю но с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены интегратор, а один триггер выполнен счетным, четвертый элемент И элемент выдержки времени, вход счетного триггера соединен с генератором импульсов, а его выходы соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов И, ин, версный вход-триггера непосредственно

„„SU„„1156 12

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(О.G 08 В 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ.ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

4 (21) 3669205/24-24 (22) 05. 12 ° 83 (46) 15.05.85. Sion. 9 18 (72) Е.И.Иалаховский, И.Н.Прилепин и А.К.Славинский (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда KHCG (53) 654. 9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 858046, кл. G 08 В 21/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 1076932, кл. С 08 В 23/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО СИГНАЛИЗАЦИИ СОСТОЯНИЯ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО

МЕХАНИЗМА (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее два- датчика положения, три.элемента И, элемент ИЛИ-НЕ и генератор импульсов, три элемента ИЛИ с подключенными к их выходам световыми,индикаторами положения, первый датчик положения соединен с входом первого элемента ИЛИ и одним из входов элемента ИЛИ-НЕ, второй датчик положения соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ.и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введен инвертор, а триггер выполнен счетным, вход счетного триггера соединен с генератором импульсов, выходы триггера соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов

И, третьи входы второго и третьего элементов И непосредственно, а второй вход первого элемента И через инвертор соединены с информационным входом устройства, выход первого элемента И соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ.

;2. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее два датчика положения, два триггера, три элемен» та И, элемент ИЛИ-НЕ, генератор ия» пульсов, три элемента ИЛИ, выходы которых подключены к световым индикаторам положения, первый датчик положения соединен с входом первого элемента ИЛИ и одним из входов элемента ИЛИ-НЕ, второй датчик положения май соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и вторым Сп . входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения информативности устройства, в него введены интегратор, а один триггер выполнен счетным, четвертый элемент И > элемент выдержки времени, вход счет.ного триггера соединен с генератором импульсов, а его выходы соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов И, ин-, версный вход триггера непосредственно

11 )6112 нх< н 1етнерт< 1»<1ем(нта И чере 3

IfТО1> (< Р;If<> рма ЦНОНН1>IМ н хо)(ом У (. i P < >If < . : R.1 Iн(В(- 1) < ный Вых(>Д

) P If< 1 РР<1 ??>PJI Н11 I{ < В 1 О1)ым ВхОДом IP (В(1)тог(> э.<<ем(.нта И (13)c .тьими

ВХО>(ЯМ11 RTOP<> Г <) И ТРРТЬРГО ЭЛЕМРНТОВ

И, пр«м:>й г)хол триггера соединен с

Изобретение Относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качест ве средства отображения информации на мнемосхемах О конечных и промежуточных положениях регулирующих исполнительных механизмов (ИМ), а также при

Воздействии на них автоматических систем регулирования, и может быть ислользовано в локальных и централи- 10 зованных системах контроля и управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности в тех случаях, когда для регулирующих ИМ, обладающих только органами контроля своих конечных положений, достаточна не количественная, > а лишь наглядная качественная характеристика состояния, осуществляемая простыми устройствами при использо- )р вании для мнемосхем светотехнических средств отображения информации.

Цель данного изобретения — расширение функциональных возможностей устройства и повышение информативК ности сигнализации состояния регулирующих 161 при воздействии на них автоматических систем регулирования непрерывного действия.

На фиг. 1 представлена функциОнальная схема устройства, выполненного согласно первому варианту; на фиг. 2 — устройство, выполненное согласно второму варианту; на фиг, 3; функциональная схема одного из возможных вариантов выполнения элемента

35 выдержки времени и его логическая связь с остальными элементами уст— ройства, выполненного согласно вто-, рому варианту. фф

Устройство сигнализации согласно первому ва1)нант(< (Фи< . 1 ) содержит ! (а г IIII< II 1 ff, ко:!г <и > . n IT(>!Ic»1(P НИ>1

BblxoJJoì э)1емента EIIIJTppжки В1>Рмени

ВХОД K. ВХОДУ второго элем<-нта ИЛИ.

1< t< tt

И(1, соответственно закрыто и открыто", элементы 1<11И 3 — . световой индикатор 6 полож< ния "закрыто", световые иг1дика<)ры 7 и 8 гг< <ож< ння

"открыто", элементы И 9-11, элементы

ИЛИ-HE 12, генератор 13 импульсов, информационный. вход 14 от устройства автоматической системы регулирования инвертор 15, счетный триггер 16.

Датчик 1 положения соединен со входом первого элемента ИЛИ 3, прелставляющего собой одновходовый повторитель-усилитель, и первым входом элемента ИЛИ-HE 12. Датчик 2 положения соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ 4 и 5, а также со вторым входом элемента

ИЛИ-НЕ 12, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И 9 — 11. Информационный вход 14 от устройства автоматической системы регулирования соединен через инвертор 15 со вторым входом первого элемента И 9, а также с третьими входами второго и третьего элементов И 10, 11. Генератор 13 импульсов соединен со входом счетного триггера 16, прямой и инверсный выходы которого соединены со вторыми входами соответственно второго и третьего элементов И 10 и 11. Выход первого элемента И 9 соединен с третьим входом второго элемента

ИЛИ 4, Выход второго элемента И 10— со вторым входом элемента ИЛИ 4, выход третьего элемента И 11 — со вторым входом элемента ИЛИ 5. К Выходам элементов ИЛИ 3-5 подключены соответственно световые индикаторы

6 8

Устройство сигнализации согласно

В горому варианту (фиг. 2) содержит да 1 чиеи 1 и 2 конРчнОГО II<>JIÐæñ.Hèß ИМ, 12 ментов

55 з (1561

IV ll 1l . ll (оответственно закрыто и открыл.о элементы И.(1И 3-5, световог(индикл(Ю ll тор 6 по>(ожения злкрыто, световые

tl и(0(икать ры 7 и 8 положе((ия открыто", элементы И 9-11, элемент ИЛИ-!!1

12, генератор 13 импульсов, информационный вхоц 14 от устройства автоматической системы регулирования, инвертор 15, счетнь(й триггер 16, триггер !7, элемент И 18, э>(емс н(19 10 выдержки времени.

Датчик 1 положения соединен со вх( дом первого элемента ИЛИ 3 и перв(.(м .входом элемента HJIH — HK ".2. Датчик 2 положения соединен с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ 4 и 5, а также со вторым входом элемента

ИЛИ-!!Е 12, выход которого соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И 9-11. Информационный вход 14 от устройства автоматической системы регу>(ировлния соединен с инверсным вход(>м цополнительного триггера 17 и через иявертор 15 — с первым входом дополнительного элемента

И 18, второй вход которого подключен к инверсному выходу д.>полнительногo триггера 17 и к третьим входам второго и третьего элементов И 10 и 11, прямой вход и выход триггера 17 соот— ветственно соединены с выходом эле— мента 19 выдержки времени, вход которого подключен к выходу дополнительного элемента И 18, и со вторым входом элемента И 9, выход которого подключен к третьему входу элемента

ИЛИ 4. Генератор 13 импульсов соединен со входом счетного триггера 16, прямой и инверсный выходы которого соединены со вторыми входами соответственно элементов И 10 и 11. Выход элемента И 9 соединен с третьим входом элемента ИЛИ 4, выход элемента

И 10 соединен со вторым входом элемента ИЛИ 4, выход элемента И 11 соединен со вторым входом элемента

ИЛИ 5. К выходу элементов ИЛИ 3-5 подключены соответственно световые индикаторы 6-8.

В устройствах сигнализации,. выпол ненных согласно первому и второму вариантам, в качестве датчиков 1 и 2 конечных положений обычно используются контакты конечных выключателей типа АК, ВВ или бесконтлктные датчики типа БСП, БГП и др. Световые индикаторы конечных положений могут быть представлены в ниле рлз>н(чных типоз комму(аторнь(х ламп, электролюминесцентных индикаторов, светодиодов и т.д. Все указанные на фит. 1 и фиг. 2 элементы могут быть выполнены с помощью полупроводниковых приборов и микросхем, например

К155, К511 и т.п. Это же относится и к элементу выдержки времени, который может быть выполнен в виде широкоизвестных схем с времязадающими

RC-цепями, например элементов выдержки времени В1, В2 комплекса "Спектр", элементов Т-301, Т-302 серии "Логика Т".

Выдержка времени подобных схем должна составлять примерно 4-5 с. Это обусловлено тем, что если в качестве пр((мерл принять время регулирования малоинерцнонного регулятора равным

2 с, то, с>(ецовлтельно, общее время нл>(ичия cHJ ((÷((J(ýàöèè на мнемосхеме динамич(ского состояния ИМ будет состлвлят(6-7 с, что считается вполне постаточным для обнаружения оператор<и факта воздействия на ИМ регу>(ируюп(его устройства. При необхолимости это время может быть уве.((ичено цо десяти и более секунд путем соответ(.твующей регулировки времени срабатывания указанных элеПомимо схем с времязадающими цепя ми в клчестве элемента выдержки времени может бьп ь использована кольцевая пересчетная схема, выполненная нл счетных триггерах. В качестве примера, на фиг. 3 представлен один из возможных вариантов выполнения элемента выдержки времени, содержащий кольцевую пересчетную схему.

Здесь же указаны и ее логические связи с остальными элементами, входящими в схему устройства согласно второму варианту. Как видно из фиг. 3, элемент выдержки времени в этом случае содержит два счетных триггера и дополнительный элемент

ИЛИ, выход которого соединен с потенциалЬными входами триггеров пересчетных ячеек для их сброса в нулевое исходное состояние. Входы элемента ИЛИ подключены соответственно к информационному входу 14 и к прямому выходу триггера 17. Вьход элемента И 18 подключен к счетному входу первой пересчетной ячейки.

Использование пересчетных коль— цевых схем в качестве элементов выдержки позволяет вь(полнить устрой l 156112 ство сигнализации более компактным

{на одной печатной плате). Применение для выполнения устройств согласно первому и второму вариантам реле и других электромеханических средств 5 из-за громоздкости их схемной реализации нецелесообразно.

Устройство согласно первому вари нту работает следующим образом.

Датчики 1 и 2 конечного положения

ИМ выдают взаимоисключающие единичные сигналы: в закрытом состоянии ИМ датчик 1 по цепи элемента ИЛИ 3 вызывает ровное свечение. индикатора

6, а в открытом состоянии ИМ датчик 15

2 через элементы ИЛИ 4 и 5 высвечивает ровным светом индикаторы 7 и 8.

Если после исходного, например закрытого, состояния по цепям, которые на фиг. 1 не показаны, подается 20 команда на открытие, то ИМ начинает открываться и световой индикатор 6 положения "закрыто" высвечивается ровным светом до момента разиыкания конечного выключателя датчика 25 положения "закрыто". Как только контакты этого датчика размыкаются, индикатор 6 гаснет, а на первом вход элемента ИЛИ НЕ 12 исчезает единичными сигнал, благодаря чему с его выхода 3Q подается единичный сигнал на первые входы элементов И 9-11 что подготавливает их к работе. При движении ИМ по причине. работы автоматической системы регулирования на информационном входе 14 появляется .единичный сигнал, который поступает на третьи входы элементов И 10 и 11. Этот же сигнал через инвертор 15 поступает также на второй вход элемента И 9. Посколь- 49 ку счетный триггер 16 от генератора

13 импульсов находится все время в непрерывном переключающем режиме, то через элементы И 10 и 11 и соответственно ИЛИ 4 и 5 на индикаторы 7и 8 начинают поступать переменно логические единицы, что вызывает их попеременное мигающее свечение, которое свидетельствует о движении

ИМ под воздействием автоматической у системы регулирования. Если после отработки автоматической системы регулирования нанесенного возмущения наступает устойчивое полуоткрытое состояние ИМ, то сигнал на информационном входе 14 исчезает, что в свою очередь, блокирует передачу на индикаторы 7 и 8 единичных сигналов от счетного триггера 16. При этом индикатор 8 гаснет, а индикатор 7 высвечивается ровным светом, поскольку на второй вход элемента И 9 через инвертор 15 поступает инверсный сигнал.с информационного входа 14.

Как только работа автоматической системы регулирования возобновляется, процесс отображения информации на индикаторах 7 и 8 повторяется. Если

ИМ полностью открывается, т.е. доходит до своего крайнего открытого положения, датчик 2 положения выдает единичный сигнал и оба индикатора

7 и 8 высвечиваются устойчивым ровным светом, свидетельствующим о полном открытии механизма.

Рассматривая работу устройства подобным образом в обратном порядке, т.е. из исходного открытого состояния можно убедиться, что при подаче команды на закрытие, размыкание контакта датчика 2 и наличии командного сигнала с информационного входа 14, индикатор 7 и 8 также высвечиваются попеременным мигающим светом, а при отсутствии сигнала на информационный вход 14 ровным светом высвечивается только индикатор 7.

При работе устройства, выполненно

ro согласно второму варианту, и движении ИМ по причине работы автоматической системы регулирования единичный сигнал на информационном входе 14 переключает триггер 17 в инверсное состояние, .в результате чего на второй вход элемента И 18, а также на третьи входы элементов

И 10 и 11, поступает единичный логический. сигнал. Так как счетный триггер 16 от генератора 13 импульсов находится в непрерывном переключающем режиме, то через элементы И 10 и 11 и ИЛИ 4 и 5 на индикаторы 7 и 8 начинают попеременно поступать логические единицы, которые вызывают их попеременное мигающее свечение.

Это свидетельствует о перемещении

ИМ под воздействием автоматической системы регулирования °,Благодаря наличию элемента И 18 и элемента 19 выдержки времени, попеременное свечение индикаторов 7 и 8 продолжается некоторое время и после прекращения действия автоматической системы . регулирования. Действиетельно, после исчезновения единичного сигнала на ,информационном входе 14 инвертор 15

7 1156 через элемент И 18 запускает элемент

19 выдержки времени, который по истечении заданного времени (например, 4-5 с) возвращает триггер 17 из инверсного в прямое состояние, в S результате чего прохождение единичных сигналов с выходов счетного триггера 16 на индикаторы 7 и 8 блокируется. При этом индикатор 8 гаснет, а индикатор 7 высвечивается ровным 10 светом; поскольку на второй вход элемента И 9 с прямого выхода триггера 17 поступает единичный длительный сигнал. Это свидетельствует о наступлении устойчивого полуоткрытого состояния HH. Дальнейшая работа схемы аналогична работе устройства, выполненного согласно первому варианту.

1 1 2 8

Таким образом, изобретение позволяет обеспечивать сигнализацию на мнемосхеме путем поочередного высвечивания мигающим светом двух световых индикаторов положения "открыто" динамического состояния регулирующих

ИМ, при воздействии на них как инер- ционных, так и быстродействующих автоматических систем регулирования непрерывного действия. Этим, по сравнению с прототипом, и повышается информативность сигнализации, так как при одном и том же количестве световых индикаторов возрастает объем представляемой оператору инфор. мации, что улучшает эргономические условия его работы и оказывает положительное влияние на качество технологического контроля.

1156112

ВНИИПИ Заказ 3150!48 Тираж 611 Подписное

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