Многоканальное устройство для управления объектом Советский патент 1983 года по МПК G05B19/02 

2. Устройство по п.1, о т л и.чающееся тем, что каждый блок задержки содержит первый элемент И, первый RS-триггер и последовательно соединенные второй элемент И, второй RS-триггер, элемент задержки и третий элемент И, выход Которого соединен с выходом блока, второй вход - с инверсным выходом 2 , первого триггера, прямой выход ко торого подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с инверсным входом второго элемента И, прямой вход которого подключен к первому входу блока, а S-вход первого триггера соединён с вторым входом блока.

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для, программного управления различными импульсными энергоустановками с последовательным циклом срабатывания их цепей и звеньев, осуществляемым с помощью исполнительных органов.

Известно устройство для управления импульсными энергоустановками, выполненное на основе таймерных блоков и устанавливающее жесткую временную последовательность управляющих сигналов, -подаваемых на испол- нительные органы энергоустановки| 1

Недостатком данных устройств является отсутствие цепей обратной связи, что, в случае несрабатывания исполнительного органа, может привести к аварии энергоустановки.

Наиболее близким к изобретению является многоканальное устройство для управления объектом, содержащее элемент И и элемент ИЛИ, вы;хдд которого соединен с входом блока защиты объекта. Прямой вход элемента И соединен с входом устройств В каждом канале управления устройство содержит блок контроля и блок задержки. Первый вход блока контроля соединен с входом блока включения исполнительного органа,а второй вход - с датчиком срабатывания исполнительного органа. Первы и второй выходы соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ. Выход элемента И соединен с входом блока включения первого канала. При этом вклочение последующего исполнительного органа возможно лишь при нормальном срабатывании предыдущего исполнительного органа. В противном случае программа блокируется

и включается защита объекта f23. В данном устройстве временной цикл работы объекта устанавливается путем настройки блока задержки каждого канала на соответствующее время с у4,етом времени срабатывания исполнительного органа. Пусть

t- - время поступления команды

на включение исполнительного органа i-ro канала;

Т- - сообственное время срабатывания исполнительного органа 1-го канала;

время задержки в блоке за5 держки i-ro канала. Тогда можно записать, что

t;, о; , .tu.--ti ДЪi

«-1 И-1

ty,-.5: т. 0 - при этом ,2,3..., где N -число каналрв управления.

- величина стабильная и уЬтанавливается заранее в соответствии с требуемым временным циклом, то время . меняется как от цикла к ЦИКЛУ)так и при изменении режима работы объекта, что связано со спецификой работы коммутирующих

устройств, используемых в качестве исполнительных органов, что приводит к нестабильности времени поступления команды включения на п-ый исполнительный орган и, соответственно, к нестабильности всего временного цикла, что является недостатком устройства.

Кроме того, при проведении предпускового контроля работы устройства (холостой обработки временного цикла) необходимого либо инициировать срабатывание исполнительных органов, что затруднительно пр использовании исполнительных органов со взрывным приводом, либо моде лировать сигналы датчиков срабатыва ния, для чего необходимы дополнительные аппаратные затраты. Цель изобретения - стабилизация ,временного цикла работы устройства. Поставленная цель достигается тем что в многоканальное устройство для управления объектом, содержащее эле мент И, последовательно соединенные элемент ИЛИ и блок защиты, и в каждо канале управления - блок включения, выходом соединенный с исполнительным органом, входом - с первым входом блока контроля, второй вход которого соединен с выходом датчика срабатывания исполнительного органа, введе ключ и в каждый канал управления блок задержки, первь м входом подключенный к первому входу блока кон троля, вторым входом через ключ - к выходу элемента ИЛИ и к первому вхо« ду элемента И, второй вход которого соединен с входом устройства, а выход - с первым входом блока контроля первого канала, а каждый блок задержки содержит первый элемент И, первый RS-триггер и последовательно соединенные второй элемент И, второй RS-триггер, элемент задбрж-й ки и третий элемент И, выход которого соединен с выходом блока, второй вход - с инверсным выходом первого триггера, прямой выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с инверсным входом второго элемента И, прямой вход которого подключен к первому входу блока, а S - вход первого триггера соединен с вторым входом блока. Г На фиг.1 представлена блокгсхема предложенного устройства; на фиг.2принципиальная схема блоков задержки. Многоканальное устройство для управления энергоустановкой 1, содержит элемент 2 ИЛИ, выход которого соединен с входом блока 3 защиты объекта, и элемент k И, прямой вход которого соединен с входом 5 устройства. В каждом канале управления устрой ство содержит блок 6 контроля, первый вход 7 которого соединен с входом блока 8 включения исполнительного органа 9. Второй вход 10 соединен с датчиком 11 срабатывания ч исполнительного органа 9- Первый 12 и второй 13 выходы блока 6 соединены с соответствующими входами элемента 2 ИЛИ. Первый k вход блока 15 задержки соединен с входом блока 8 включения. Второй вход 16 блока 15 каждого канала и инверсный вход элемента Ц И объединены и через ключ 17 подключены к выходу элемента 2 ИЛИ. Первый выход 18 бхюка 15 соединен с входом блока 8 включения следующего канала. Схема блока 6 контроля аналогична схеме блока 15 задержки. Блок 6 контроля и блок 15 задержки содержат первый элемент 19 И, прямой вход соединен с первым входом блока, а выход - через первый триггер 20 и элемент задержки 21 с одним из входов второго элемента 22 И. Выход элемента 22 И соединен с первым выходом блока. Другой вход элемента 22 И соединен с инверсным выходом второго триггера 23, вход которого подключен к второму входу блока. Прямой выход триггера 23 соединен с одним из входов третьего элемента 2k И, другой вход которого соединен с инверсным выходом триггера 20. Выход элемента 2 И соединен с вторым выходом блока и с инверсным входом элемента 19 И. Назначение блока 3 защиты объекта - прекращение поступления энергии из накопителя энергоустановка при возникновении аварийной ситуации в энергоустановке с целью недопустимое- ти неконтролируемого (взрывного)выделения запасенной энергии в цепях и звеньях энергоустановки. Конкретное выполнение блока 3 защиты определяется типом используемого накопителя (емкостного и индуктивного) и схемой энергоустановки. В простейшем случае при использовании индуктивного накопителя блок защиты представляет собой замыкатель, подключенный параллельно индуктивному накопителю(фиг.). . В состав блока 3 входят быстродействующий замыкатель, с блоком включения. В качестве замыкателя может быть использован замыкатель со взрывным приводом, игнитрон, разрядник и, т.п. в зависимости от энергии найопителя и требуемого быстродействия по защите. При поступлении сигнала на вход блока 3 замыкатель-срабатывает и шунтирует накопитель, что при1водит к прекращению поступления эне гии в цепи энергоустановки. Блок 8 предназначен для включения исполнительного устройства 9 по внешней команде. Конкретное исполнение блока 8 для случая использова ния в качестве исполнительного устройства 9 коммутатора со; взрывным приводом приведено на фиг.З. Блок 8 по внешнему сигналу формирует токовый импульс, который инициирует подрыв детонатора во взрывной камере привода коммутатора, что приводит к срабатыванию коммутатора. Ключ 17 служит для разрыва цепи по которой сигнал с выхода элемента 2 ИЛИ поступает на входы 16 блоков 15задержки и на инверсный вход эле мента 4 И. В режиме тестирования ус ройства ключ 17 находится в верхнем положении (цепь разомкнута/, в режиме работы - в нижнем fцепь замкнута). Состоянием ключа управляет оператор, производящий настройку ус ройства. Ключ выполнен в виде тумблера. Устройство работает следующим образом. В исходном состояж и все триггеры находятся в нулевом состоянии, ключ 17 замкнут и элемент 4 И открыт по инверсному входу, обеспечивая прохождение сигнала запуска с входа 5. Если произошло преждевременное срабатывание хотя бы одного исполнительного органа, сигнал датчи ка срабатывания этого канала поступает на вход 10 блока б контроля и опрокидывает триггер 23. Это приводит к появлению сигнала на выходе 13 и блокировке включения блока 6 по входу 7. С выхода 13 сигнал через элемент 2 ИЛИ, ключ 17 поступает на инверсный вход элемента k И, блокируя запуск устройства, и на входы 16всех блоков 15. При этом блокируется запуск всех блоков 15 по Входу 14. С выхода элемента 2 ИЛИ сигнал поступает так же на блокЗ защиты объекта. При отсутствии преждевременного срабатывания сигнал запуска с выхода элемента И поступает на блок 8 включения исполнительного органа 9 первого канала, на вход 7 блока 6 и на вход 1А блока 15. Сигнал с входа 7 блока 6 проходит через элемент 26 19 И и опрокидывает триггер 20. За« пускается элемент 21 временной задержки, настроенный на время, несколько превышающее собственное время срабатывания исполнительного органа 9.Если в установленном временном интервале не приходит сигнал с датчика 11 срабатывания, то сигнал элемента 21 временной задержки через открытый элемент 22 И поступает на выход 12 блока контроля и далее на вход элемента 2 ИЛИ. Происходит блокировка всех последующих каналов устройства описанным выше образом. Если исполнительный орган сработал в установленном временном интервале, то сигнал на выходе 12 блока 6 не появляется. В блоке 15 элемент 21 временной задержки настраивается согласно временному циклу работы объекта. Сигнал с входа И, пройдя элемент 19 И, опрокидывает триггер 20 и запускает элемент 21 временной задержки, сигнал которого черезэлемент 22 И и выход 18 блока поступает на запуск следующего канала. Если во время отработки задержки на входе 16 появляется сигнал блокировки, то выход 18 блокируется, программа прерывается. При проверке отработки временного цикла ключ 17 находится в разомкнутом состоянии. Сигнал запуска через элемент 4 И включает блок 6 контроля и блок 15 задержки. При этом отсутствие сигналов датчиков 1 1 срабатывания не приводит к прерыванию программ, так как цепь блокировки блоков 15 разорвана ключом 17. Таким образом, стабилизация временного цикла работы данного устройства по сравнению с известным, достигается за счет того, что вре- . мя прихода команды на включение каждого исполнительного органа определяется только временной программой и не зависит от собственных времен срабатывания предыдущих исполнительных органов. При этом функции контроля за состоянием исполнительных органов во время работы объекта ПолноеТ, сохранены. Кроме того, имеется возможность предпускового тестирования устройства.