Устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов

Устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пт,тан нс те ".- ок и (.5;,.: » n-ока М Е> Д

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>765856 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 10. 11. 78 (21) 2682707/18-24 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет —

Опубликовано 230980.Б оллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 25. 09 80 (51)М. Кл.з

G 08 С 19/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретении и открытий (53) УДК 621. .398(088.8) (72) Авторы изобретения

А.А, Джавадов, Ф.Д. Джафаров и Г ° А. Кулиев

Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ

О СОСТОЯНИИ ОБЪЕКТОВ

Устройство относится к устройствам телемеханики, В частности к устройствам, обеспечивающим контроль эа состоянием аппаратуры устройства конт ролируемого пункта (одного из уст- 5 ройств системы телемеханики), диагностики неисправностей отдельных его узлов и проверки их правильного функционирования.

Устройство предназначено для обеспечения контроля состояния аппаратуры объекта нефт>-.ных скважин, датчиков, сигнализаторов, управляющих элементов, контроля за правильным функционированием аппаратуры 15 и используется для наладки аппаратуры при ее изготовлении, диагностики неисправности при ее отказе и проверки работоспособности аппаратуры при ее эксплуатации, незави- 2р симо от того, что пункт управления работает с данным объектом или пункт управления отсутствует.

Известно устройство для контроля объектов, содержащее генератор импуль- 25 сов подключенный к выходному каналу и связанный с логическим блоком, содержащим элементы И и ИЛИ, преобразователь импульсного напряжения .заданной частоты в постоянное нап2 ряжение, выходы которого соединены с выходными каналами устройства, а входы — с выходами элементов И и

ИЛИ, которые соединены с входными каналами устройства $1$

Наиболее близким техническим решением является устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов, содержащее блок управления опросом, первый выход которого соединен с первым входом блока выпачи информации на индикацию, блок выдачи информации, выход которого соединен со входом блока контролируемого пункта, выход которого под ключен к первому Входу блока приема информации, первый выход которого соединен с первым входом блока управления опросом, второй выход — через блок преобразования кода подключен ко второму входу блока выдачи информации на индикацию 12) .

Однако известные устройства имеют узкую область применения, ограниченные функциональные воэможности; кроме того, объем аппаратуры не позволяется применять известное устройство как переносное устройство для контроля работоспособности при ксплуатации аппаратуры КП.

765856

Цель изобретения - расширить функциональные возможности устройства.

Это достигается тем, что в устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов введены блок выбора режима, блок определения состояния объектов, блок измерения и блок управления объектом, первый выход которого соединен с третьим входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход подключен к первому входу блока выдачи информации, второй вход и второй выход блока управления опросом соединены соответственно с входом и выходом блока выбора режима, третий выход подключен к первому входу блока определения состояния объектов, первый выход которого соединен с четвертым входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход — подключен ко второму входу блока выдачи информации, четвертый выход блока управления опросом через блок измерения соединен с третьим входом блока выдачи информации и со вторым входом блока приема информации, третий выход которого подклю чен к первому входу блока управления объектом, четвертый выход соединен со вторым входом блока определения состояния объектов, а пятый выход блока управления опросом подключен ко второму выходу блока управления объектом.

На чертеже приведена структурная схема устройства;

Устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов содержит блок 1 выбора режима, блок

2 управления опросом, блок 3 определения состояния объектов, блок 4 управления объектом,. блок 5 измерения, блок б выдачи-информации, блок 7 приема информации, блок 8 преобразования кода, блок 9 выдачи информаций на индикацию, блок

-10 индикации и блок Х1 контролируемого пункта. Блок 1 выбора режима предназначен для выбора режима работы устройства.

Блок 2 управления опросом содержит переключатели и логические. элементы1 предназначенные для управления блоками устройства при выдаче и приеме информации. Блок

3 определения состояния объектов предназначен для формирования сигнала, который определяется состоянием КП и неисправностью его отдельных узлов.

Блок 4 управления объектом предназначено для формирования управляющих команд и приема сигнала об исполнении команды, результат которого индицируется.

Блок 5 измерения предназначен для измерения рабочего давления и перепада давления, дебита нефтяных скважин, а также опроса информации

ТСА и номера скважин, которые стоят на замере, Блок б выдачи информации предназначен для шифрации кодов и выдачи их на КП в зависимости от режима работы устройства.

Блок 7 приема информации предназначен для приема и проверки информации, поступающей от КП, и выдачи этой информации через соответствующие блоки на индикацию

Блок 8 преобразования кода предназначен для преобразования двоичного кода и частотного сигнала на

1$ двоично-десятичный код.

Блок 9 выдачи йнформации на индикацию содержит усилитель и логические элементы и предназначен для выдачи информации на индикацию.

2р Блок 10 индикации содержит шестиразрядные индикационные лампы ИВ-б, KM-35 и предназначен для индикации информации, поступающей от блока 9.

Блок контролируемого пункта состоит из отдельных логических блоков и.предназначен для уп авления вентилями и .датчиками,а также для измерения технологических параметров (дебит нефтяных скважин, рабочее давление и пере;1ад давления скважин и т.д.), в зависимости от команд, поступающих от ПУ или же устройства местного управления и контроля (УМУК).

Устройство работает в трех режи35 мах:

1.- режим определения состояния аппаратуры КП и обнаружения ее неисправного узла (режим 1);

2. режим проверки работоспособ4р ности аппаратуры КП, датчиков при их изготовлении и эксплуатации в случае отсутствия ПУ, а также при устранении неисправностей (режим 11), 3. режим проверки работоспособности аппаратуры КП, датчиков, а

45 также при контроле совместной работы ПУ и КП в случае, когда КП одновременно работает с аппаратурой

ПУ (режим 111 )

Устройство работает следующим образом.

Режим 1. При подключении устройства к *аппаратуре КП с нажатием переключателя "сеть" находящееся в блоке 2 управления опросом питание

5S 27 В, 12 В, 24 В, и 1 В от КП поступает к устройству. В этом случае блок 1 выбора режима через блок

2 на блок 3 подает сигнал об осуществлении операции, относящейся

gp к первому режиму, После этого блок

3 автоматически подготавливает сигналы для обнаружения неисправного узла аппаратуры КП и опроса ее состояния, которое через блок б выдается в КП, При этом от КП в блок

765856

7 поступает условный номер неисправного узла (если он есть) и состоя ния КП,т.е.в данный момент КП работает с Пу или нет,а если КП работает с

Пу, какие операции осуществляются, и номер объекта, который через блоки

3 и 9 выдается в блок 10 для индикации. Тогда в блоке 10 индикации соответственно загораются лампы условного номера неисправного узла аппаратуры КП, "КП занято", сообщающие КП работает с ПУ или свободден, название операции, которая осуществляется между ПУ и КП в данный момент. При этом в зависимости от результатов, оператор осуществляет следующие работы: в случае, когда КП свободен (лампа "КП занято" не горит), загорается лампа "контроль", что разрешает работу устройства с аппаратурой КП, и оператор, выбирая второй или третий режим, осуществляет соответствующие операции и налаживает неисправные узлы

КП. Если КП работает с ПУ (лампа

"КП занято" горит), устройство само не дает разрешение на работу оператора до окончания выполнения данной операции между ПУ и КП (время выполнения одной операции может быть до 1,5 мин) . B это время оператор в блоке 10 может следить за работой КП, а при окончании работы между Пу и КП (гаснет лампа "КП занято") загорается лампа "контроль" и устройство разрешает осуществить работы в режиме II или III .

При работе во втором и третьем режимах блок 2 не снимает сигнал разрешения об осуществлении операции в режиме 1 . Этим он дает возможность постоянно следить за работой КП.

Режим 11. В этом режиме в случае отсутствия ПУ устройство проверяет работоспособность аппаратуры

КП при ее изготовлении и эксплуата-, ции. Кроме этого, при эксплуатации аппаратуры КП с устройством можно проверить и работоспосОбность самих объектов, датчиков, сигнализаторов, управляющих элементов и т.д. При этом блок 1 выдает на блок 2 сигнал об осуществлении операции во втором режиме (аппаратура КП не работает с Пу и лампа "КП занято" не горит, а загорается лампа "контроль"): В этом режиме устройство осуществляет операции в ручном и автоматическом режиме, которые выполяет система телемеханики (ПУ и КП), 1 Осуществление команды в ручном режиме.

В ручном режиме устройство может осуществлять следующие операции: контроль за измерением дебита нефтяных скважин (команды "Включить скважину", "Отключить скважину", "Измерение", "Съем 1H");

d0 десятичный выдается на индикационное табло "Номер скв. или КП", находящееся в блоке 10. После этого блок 7 на КП выдает квитанцию о правильности приема информации и от КП поступают коды, признаки паконтроль за измерением текущего значения рабочего давления (1И1-1)) контроль за измерением текущего значения перепада давления (1И1-2) опрос информации телесигнализации аппаратурной и технологической аварии (1СА); контроль за осуществлением телерегулирования двухпозиционного объекта (1Р и 1Р ).

При этом тумблер "PP" (режим работы) устанавливается в положении

"РУ" (ручное управление).

Рассмотрим действие по функциям.

Контроль за изменением дебита нефтяных скважин. Эта операция, не15 зависимо от способа замера, осуществляется четырьмя командами: подключение сквал:ины на замер ("Вкл,скв."), отключение скважины замера ("Откл.скв".), осуществление

2О измерения ("Измерение")и опрос накопленной информации от КП (Съем

1И").

Для осуществления этих команд в блоке 2 .соответственно нажимается переключатель "Вкл, скв," или "Откл. скв." или же "Измерение". При этом блок 2 через блок 4 ("Вкл.скв." и

"Откл. скв.") и блок 5 на блок 6 выдает соответствующие команды, которые после шифрации посылаются на

КП. В этом случае на индикационном табло загорается лампа "команда", характеризующая выдач команды на

КП. После исполнения команд на объектах через КП, блок 7, блок 4 и

35 блок 9 на блоке индикации загорается лампа исполнение", гаснет лампа

"команда", и устройство возвраща-. ется в исходное положение. При посылке любой команды на КП в случае не () правильного функционирования с помощью блока 3 на индикационном табло индицируется номер неисправного узла аппаратуры КП.

Опрос результатов измерения дебита нефтяных скважин, накопленных в КП, и номера скважин, стоящих на замере, Для опроса номера скважин, стоящих на замере, и накопленной информации о каждом параметре (нефть, общая жидкость и газ), в блоке 2 соответственно нажимаются переключатели iH1 или 1И2 или же 1ИЗ. При этом через блок 5 и 6 на КП выдаются коды, соответствующие параметру и команде

"Съем 1И", а также в блоке 10 загорается лампа "команда". После того от КП через блок 7 номер кода скважины, стоящей на замере, поступает на вход блока 8, который после преобразования двоичного кода на двоично765856 диаметра и его информации, которые яерез блоки 7, 8 и 9, поступают на блок 10 и загорается лампа "1И1" или "1И2", или же "1ИЗ" соответственно выбранного параметра, а на индикационном табло "результат измерения" индицируется результат измерений соответствующих параметров.

Если информация принята правильно, тогда блок 7 выдает на КП квитанции о правильности приема информации и завершается осуществлением команды "Съем 1И"

Контроль за осуществлением операции регулирования двухпозиционного объекта. Для осуществления этой операции, в первую очередь, выбира- 15 ется номер скважины, которая требует воздействия. Для этого в блоке 2 нажимается переключатель с фиксациями "Выбор номера скв ° или КП", и с появлением нужного номера скважины на индикационном табло заново нажимается переключатель "Выбор номера скв. или КП" . После этого нажатием переключателя ""Р" (открыть вентиль) или "1P2" (закрыть вентиль) в блоке 2 через блок 4 и 6 выбираются на КП коды команды 1Р1 или

1Р и номер скважины. При этом загорается лампа "команда", загорается лампа "исполнен", и устройство возвращается в исходное положение.

Контроль за измерением текущего значения рабочего давления и перепада давления. Для осуществления этих команд выбирается номер скважины, как при операции 1Р и 1Р

35 и в блоке 2 нажимается переключатель "1И11" или "1И12". При этом через блоки 5 и 6 на КП выдаются коды выбранного номера скважины и команды, а в блоке 10 загорается аа лампа "команда". После поступления результатов измерения рабочего давления или перепада давлений от КП в виде двоичного кода или же в виде частотного сигнала(Г = 2-4 кГц или f = 4-8 кГц) через блок 7 поступает в блок 8, который после преобразования в двоично-десятичный код через блок 9 выдается на индикационное табло "Результат измерений", находящееся в блоке 10. Кроме этого, после правильного приема информации блок 7 на КП выдает квитанцию правильного приема информации и гаснет лампа "команда".

Опрос информации 1СА. Для осущест- 55 вления этой операции в блоке 2 нажимается переключатель "1CA". При этом блок 2 снимает сигнал от блока 3, предназначенный для обнаружения неисправности узла аппаратуры КП, определения его состояния, и выдает ему сигнал о выдаче команды 1СА на аппаратуре КП.

После этого код команды 1СА через блок 6 выдается на КП, и при этом загорается лампа "команда". Информация о наличии аварии в соответствующих объектах через блоки 7, 3 и 9 поступает на блок 10, в результате чего гаснет лампа "команда", загорается лампа "1CA" и соответствующие лампы "аварии на объектах" (лампа "1СА1", "1CA2" "1САЗ" и

"1CA4"). В конце работы в блоке 2 нажатием переключателя "сброс", устройство возвращается в исходное положение.

2. Осуществление команды в автоматическом режиме.

В отличие от других режимов в этом режиме посылки приема информации между КП и УМУК осуществляются через линейные узлы КП (в этом режиме КП не может работать с ПУ). Поэтому необходимо дополнительно проверить узел линейный, узлы приема информации от ПУ и передачи информации ему и другие узлы, которые в других режимах полностью не проверяются.

Операции в автоматическом режиме осуществляются в основном для наладки КП.при его изготовлении и в случае отказа тех узлов аппаратуры КП при их эксплуатации, которые в других режимах невозможно контролировать. В автоматическом режиме устройство может осуществить операции 1И1-1Р (последовательйое измерение рабочего давления и перепада давлений на всех скважинах, которые на одно КП можно подключить до 16 и в общем коллекторе, а потом, используя результаты измерения каждой скважины, определяется требование осуществления операции 1Р). При работе в автоматическом режиме тумблер "Р?" устанавливается в положение "авт." и осуществляется операция 1И1-1Р.

Для осуществления операции 1И1-1Р сначала выбирается условный номер

КП в системе телемеханики. Для этого в блоке 2 нажимается переключатель

"Выбор номера скв. или КП", где загорается лампа "КП", сигнализирующая о том, что на индикационном табло "Номер скв. или "КП", находящемся в блоке 10, индицируют номера

КП, а йе скважины. При появлении в индикационном табло номера нужного

КП заново нажимается переключатель

"Выбор номера скв. или "КП", и в результате этого переключатель возвращается в исходное состояние. С нажатием переключателя команды

"1И1" разрешение измерения рабочего давления и перепада давлений) в блоке 2 через блок 5 и 6 на КП посылаются коды номера КП и команды

1И1. После правильного приема информации от КП через блок 7 на индикацию поступает квитанция о правильном приеме, в результате которогэ гаснет лампа "КП", еагорается лампа

765856

5S

d0

<вит". (квитанция) и на цифровой

«дикации "Номер скв. или КП" появля"ся новые цифры, характеризующие. змер скважины, текущее значение ра)чего давления и перепада давлений. зследовательно в этой операции от

1 в блоке 8 в виде частотного сигзла или двоичного кода поступает зэультат измерений рабочего давле«я скважины, номер которой индици ется. После преобразования этой

«формации в двоично-десятичн и код блоке 10 индицируется результат змерений, и блок 7 на КП выдает игнал о правильности приема инфорзции, При этом от КП поступает ззультат измерения перепада давле<й в той же сква ;ине, которая посз преобразования в двоично-деся«чный код индицируется в блоке 10, через блоки 4 и б на КП выдаются эизнаки 1Р (телерегулирования), кономера КП и команды 1Р« .

После приема и исполнения коман1Р от КП последовательно посту« зет сигнал квитанции и исполнения гих команд, и в блоке 10 соответгвенно загораются лампы "квит."

"исполн". После этого от КП пос-. упает очередной номер скважины, и взультат измерения рабочего давлеия и перепада давлений этой скважиы, который после преобразования в воично-десятичный код индицируетя в соответствующее табло "Номер кв. или КП", и "Результат измереий". Одновременно с получением нформации о номере скважины и реультата измерений рабочего давлеия блок 7 на КП выдает квитанци:,. правильном приеме, а после полуения результата измерения перепада авлений блок 4 через блок б выдат на КП признак 1Р, коды номера

П и команды 1P> . Получение информаии о номере очередной скважины и езультата измерений рабочего давения и перепада давлений, а также х индикации осуществляются как писано. Но при этом после получеия результата измерений перепада авлений на КП команда 1Р не поылается, а посылается квитанция о равильном приеме информации..Таим образом, на всех скважинах и на бщем коллекторе измеряется рабочее авление и перепад давлений. В онце измерений от КП поступает сигал "конец информации", и в блоке

0 загорается лампа "конец инфорации", характеризующая завершение существления операции 1И1-1Р.

Режим III . B случае работы КП с

У с подключением предложенного устойства к аппаратуре КП, не нарущая овместпую работу ПУ и КП, предлааемое устройство дает возможность существить контроль работоспособости КП и объектов и воздействие

tO

50 на объекты при необходимости. B этом режиме можно осуществить операции измерения дебита нефтяных скважин (Команды "Вкл.скв.", "Откл.скв."

"Измерение" и "Съем информации"), измерение рабочего давления и перепада давлений в каждой скважине и в общем коллекторе (1И11 и 1И12) телерегулирование соответствующих вентилей (1P« и 1Р ) для всех скважин, а также опрос информации 1СА и обнаружение неисправности субблоков аппаратуры КП.

После подключения устройства аппаратуры КП в блок 2 нажимается переключатель "сеть", на устройство поступает питание. После этого устройство автоматически осуществляет операции в режиме I и в случае, если KII работает с ПУ, в блоке 10 загорается лампа ".КП занято", которая после окончания работы ПУ с КП гаснет, а загорается лампа "контроль", в блоке 10 разрешающая осуществление операции. Указанные операции в режиме III осуществляется аналогично описанному для режима II.

Если при работе Устройства с а««паратурой КП на КП поступил бы от

ПУ более приоритетный сигнал какойнибудь команды, тогда от КП через блоки 7, 4 и 9 на блок 10 поступает предупреждающий сигнал, в результате которого загорается лампа "внимание". При этом -оператор должен закончить работу.

Если оператор не закончил свою работу, то через 30 с от КП снова поступает предупреждающий сигнал, в результате которого сбрасываются цифры в индикационном табло и лампы "контроль", "внимание" и другие гаснут, а загорается лампа

"КП занято" команда от Пу", Кроме того, в блоке 10 загораются лампы условного номера команды, осущеСтвляющейся между ПУ и КП, и в индикационном табло индицируется номер скважины, которая измеряется или управляется соответствующими параметрами. После окончания работы Пу с КП от КП поступает сигнал "конец работы", в результате которого гаснут лампы "КП занято" и "команда от ПУ" и загорается лампа контроль" разрешающая оператору продолжать работу.

Формула изобретения устройство для передачи и приема информации о состоянии объектов, содержащее блок управления опросом, первый выход которого соединен с первым входом блока выдачи информации на индикацию, блок выдачи информации,. выход которого соединен со входом блока .контролируемого пункта

765856

К IlV

Составитель Н. Лысенко

Редактор О. Стенина Тех ед С.Мигунова Корректор О. Ковинская

Заказ б 4 4 Тираж i.ñäïèñíoå

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная 4 выход которого подключен к первому входу блока приема информации, первый выход которого соединен с первым входом блока управления опросом, второй выход через блок преобразования кода подключен ко второму входу

° блока выдачи информации на индикацию, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных воэможностей устройства, в него введены блок выбора режима, блок определения состояния объектов, блок измерения и блок управления объектом, первый выход которого соединен с третьим входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход подключен к первому входу блока выдачи информации, второй вход и второй выход . блока управления опросом соединены соответственно с входом и выходом блока выбора режима, третий выход подключен к первому входу блока определения состояния объектов, первый выход которого соединен с четвертым входом блока выдачи информации на индикацию, второй выход подключен ко второму входу блока выдачи информации, четвертый выход блока управления опросом через блок измерения соединен с третьим входом блока выдачи информации и со вторым входом блока приема информации, третий выход которого подключен к первому входу блока управления объектом, четвертый выход — соединен со вторым входом блока определения состояния объектов, а пятый выход блока управления

oIIpocoM o eH Ko TopoM Bûõoäó блока управления объектом.

35 Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 488216,кл. G 06 F 11/00, 1969.

2. Стенд для проверки шкафа КП, 2О Рабочая документация. ЗЛ 6, 123, 315, завод "НИПИНефтехимавтомат", 1977,(прототип)