Программно-временное устройство для управления системой смазки Советский патент 1983 года по МПК G05B19/10 

Изобретение относится к автоМагике 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 реле начальной установки, от контактов реле давления и электромеханического реле времени, промежуточны реле и исполнительные реле, контакта ми 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 вре мя контактами реле, включенное в ин Bef)CHoe плечо мультивибратора, блокируется цепь управления главного привода; второй мультивибратор чере систему промежуточных реле включает привод насоса смазки на время, определяемое времязадающей RS-цепочко и осуществляет предварительную прокачку масла, причемвреМя предварительной прокачки равно времени прокачки в штатном режиме. После выработки импульсов определенной длительности оба мультивибратора отключаются, при этом первый мультивибратор включает реле, контакты ко торого подготавливают цепь управления главным приводом к включению, а второй мультивибратор отключает через систему промежуточных реле привод насоса смазки и включает электр механическое реле времени на отсчет .времени паузы. После отсчета этого времени второй мультивибратор вновь запускается и процесс возобновляется, при этом первый мультивибрато больше не запускается, так как его цепь запуска заблокирована t--lНедостатками описанного устройст являются: низкая надежность блока у равления смазкой, связанная с наличием большого количества электромеханических элементов; отсутствие возможности регулировки времени пре варительной прокачки относительно времени прокачкИдв штатном режиме; большие габариты и вес. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является программно-временное устройство для управления системой смазки, содержащее генератор тактовЬх импульсов, выходом соединенный с первым входом счетчика импульсов, реле давления, формирователь импульсов , -«триггер управления и первый элемент И C2j. Однако известное устройство имеет ограниченную область применения, так как не позволяет регулировать время предварительной прокачки относиельно 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 блокировки, 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 входу инвертора, к первому, входу пер- вого 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 второго элемента ИЛИ, второй вход кото;рого соединен с выходом блока сброса, а выход - с R-входом RS-триггера , первые выходы счетчика импульсов подключены к четвертьм входам блока предварительной прокачки, вторые входы через дешифратор - к третьим входам первого элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход через третий элемент ИЛИ - с вторьом входом 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 вхрДам блока индикации соответственно, R-вход . iтриггера управления связан с выходом первого элемента ИЛИ и через формирователь импульсов с вторым входом третьего элемента ИЛИ, третьи входы дешифратора соединены с выходами блоков управления кода/ выход элемента блокировки соединен с шиной питания и с выходом блока ин дикации. Кроме того, 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, первый К-бход соединен с выходом первого элемента И, второй R-вход с третьим входом блока/ первый вход блока подключен к второму входу тре тьего элемента И и через инвертор к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с вых дом второго элемента И и с вторым входом блока. На фиг. 1 показана функциональная схема программно-временного устройс ва для управления системой смазки; на фиг.2 - принципиальная схема дешифратора и блоков управляющего кода.Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2, элемент И 3, блок 4 предварительной пр качки, дешифратор 5, блоки б и 7 управляющего кода (паУзы и работы), третий элемент ИЛИ 8, триггер 9 управления, усилитель 10, индикатор 1 усилитель 12, исполнительный ме- . ханизм 13, индикатор 14, реле 15 давления, блок 16 начальной установ ки, элемент ИЛИ 17, формирователь 1,8 импульсов, блок 19 контроля, блок 20 сброса, элемент ИЛИ 21, эле мент И 22, элемент И 23,RS-триггер 24, усилитель 25, элемент 26 бло- кировки, элемент И 27, инверторы 28 и 29, элемент И 30, RS-триггер 31, усилитель 32, индикатор 33, блок 34 индикаторов.. Дешифратор 5 (фиг.2) содержит эл менты И 35 и 36 первой и второй гру пы, входы -которых связаны с соответ ствующими выходами счетчика 2, блоков б и 7 управляющего кода и выходами триггера 9 управления (точки € б ), выходы элементов И 35 и 36 чер элемент ИЛИ-НЕ 37 подключены к многовходовому элементу И 3.Устройство имеет три режима рабо ты: предварительная прокачка масла; штатный режим работы и режим корре тировки давления. Все режимы работы устройства осу ществляются автоматически и определяются состоянием контролируемого п раметра (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 пе BbiM блоком б кода, время паузы задается вторым блоком 7 кода. Режим предварительной прокачки является переходным к штатному режиму и осуJщecтвлffeтcя в первоначальный момент включения главного при1вода механизм I с которым сопряжено программно-вре(менное устройство для управления : 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 прийода задержив- ется на время предварительной про(Качки. Если за это время давление 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 9 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 формирователи 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 состоянии, запрещает цепь переустановки триггера 9 управления по одному из входов элемента И 3 (точка С), запрещает установку RS-триггера 24 в единичное состояние по входу элемента И 23 и тем самым запрещает Включение главного привода через элемент 26 блокировки и через инвертор 28 по.входу элемента И 27 разрешает установку триггера 24 блокировки в нулевое состояние. JУровнем логической единицы с инверсного выхода триггера 9 управления (фиг;1, точка d) через усилитель 12 включается исполнительный механизм 13 и индикатор 14 с маркиРОБКОЙ Смазка происходит . Этот. же уровень полается на шину, свя- зывакадую входы элемента И 35, (фиг.2, точка d) первой группы дешифратора 5 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 конт ролируемого уровня, переустановка триггера 9 управления запрещена уров нем логического О с прямого выхода RS-триггера 24 (фиг,1, точка Ь) и с выхода реле 15 давления (фиг.2, точка С) и счетчик 2 отсчитывает вре мя максимальной прокачки, т.е. режим предварительной прокачки имеет приоритет перед остальными режимами работы. Время предварительной прокачки устанавливается подключением входов элемента И 22 к соответствующим разрядам счетчика 2. Так как деиствне исполнительного механизма направ лено на изменение значения контролируемого параметра в сторону его номинального значения, то и время предварительной прокачки выбирается с учетом этого переходного продесса После того, как давление масла достигнет контролируемого уровня, на выходе реле 15 давления (фиг.1, точ ка С ) устанавливается уровень логической единицы, который снимает запрет на переустановку триггера 9 управления по одному из входов элемента И 3 (фиг.1, тачка С) и через элемент ИЛИ 17 по входу R триггера управления, кроме того, через инвертор 28 и элемент И 27 запрещает установку триггера 24 блокирокки в нулевое состояние и разрешает по вх ду элемента И 23 установку триггера 24 блокировки в единичное состояние Заполнение счетчика 2 продолжает ся до установки уровня логической единицы на его соответствующих разр дах, связанных с входаМи элемента И 22 блока 4 предварительной прокач кн. Сигналом с выхода элемента И 22 через И 23, предварительно подготовленный к открыванию, с выхода реле 15 дав.гюнйя, RS-триггер 2 устанавливается в единичное состоя-т ние и через усилитель 25 включает элемент 26 блокировки, который- свои контактаг и (не показаны) разрегиает включение главного привода, В том случае, если к моменту появления си нала на выходе элемента И 22 давлен масла не нормализовалось, т.е. на выходе реле 15 давления сохранился уровень логического нуля, нулевое состояние триггера 24 блокировки По держивается через элемент И 27. Сое тояние триггера 31 контроля меняется на обратное. Это происходит пото му, что уровнем логического нуля,с выхода реле 15 давления через инвертор 29 разрешается происхождение (сигнала с вькода элемента И 22 н че рез элемент И 30 на вхоД--К5-тригге ра 31. Появление уровня логической единицы на прямом выходе триггера 31 соответствует н еисправности 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 марк.ировкой 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-б ис) элемента И 3. На фиг. 2 показана принципиальная схема дешифратора 5 и блоков 6 и 7 управляющего кода. Как видно из схемы, дешифратор 5, в зависимости от состгояния триггера 9 управления, взаимодействует с первым б или вторым 7 блоком кода и в соответствии с этим периодически меняет коэффициент heресчета. Рассмотрим случай, когда триггер 9 управления находится в исходном нулевом состоянии. В этом состоянии ведется отсчет времени смазки. Уровень логической единицы с инверсного 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 б управ ления кода. Вторая группа элементов К 36 дешифратора, связанная с вторым блоком 7 управляющего кода, закрыта уровнем логического нуля с прямого выхода триггера 9 управления (фйг.1 и 2, точка е ) . Время смазки определяется значением -коэффициента пересчета, котог рый задается с первого блока б в соответствии с выражением К .51 Q . - 2 , . где п -число задействованных разрядов управляющего кода. НапрИ-мер, для времени смазки равной 3,5 с счетчик должен отсчитать 7 им,пульсов тактовой частоты с периодом следования 0,5 с. В этом случае управляющий код устанавливается в сооТ ветствии с выражением Поэтому в исходном состоянии на выходах элемента.И 35 первой группы дешифратора 5, связанных с первыми тремя разрядами первого блока 6, будут Ч , на выходах элемента ИЛИ-НЕ 37 с ними связанных будут О, а на выходах остальных эле ментов ИЛИ-НЕ 37 будут Ч, по;скольку на выходах остальных с ним связанных элементов И 35 первой тр пы действует уровень логического н ля в соответствии с управляющим кодом. При поступлении импульсов на вход двоичного счетчика 2 триггера и последовательного срабатывания, набирают кодовую комбинацию, установленную на первом блоке 6. При со падении кодов, а это произойдет по приходу 7-го импульса, на выходах -элементов ИЛИ-НЕ 37 первых трех ра рядов формируется уровень логической единицы и при условии нормального давления масла (фиг.1, точка седьмой импульс проходит через элемент И 3 (фиг,1, точка с) на переустановку триггера 9 управления и м няет его состояния на противополож ное. Одновременно этот импульс поступает через элемент ИЛИ 8 на шину . Сброс счетчика 2 и возвращает его в исходное состояние. С этого момента устройство приступает к отра ботке 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 пр 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,. Длитель.ность формируемой выдержки времени смазки ct как и времени паузы , определяется выражением T-FT К, где Т - период следования импульсов тактовой частоты; К - коэффициент пересчета, установленный на блоках управ ляющего кода. Коэффициент пересчета может быть представлен.суммой цифр, выбираемых из ряда 1,2,4,8,16,32,64,128...2. Эти цифры представляют числа, накап ваемые соответственно каждьом последующим разрядом-п-разрядного двоичного 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 trc 5 с и время паузы Tj, 10 мин при Т 0,5 с. Следовательно, 10 и К Таким образом, для получения заданных выдержек необходимо набрать на блоках 6 и 7 управлятацего кода им соответствующий код. Режим корректировки давления включается автоматически в случае .снижения давления масла ниже номина льного :значенияг и сопровождается изменением состояния на выходе реле 15 давления. Смена уровня логической Ч на логический О 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 черезинвертор 28 разрешает цепь сброса триггера 24, а через инвертор 29 переустановку .НЗ-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 многовходоБого 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 50%.

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 вторым- входом 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..