Устройство для управления переключением резерва Советский патент 1983 года по МПК H05K10/00 G06F11/20 

Изобретение относится к автоматике и может быть исггсльзовано в системах автоматизированного управления с резервированными механизмами, например в системах управления механиз мами судовых технических средств. Известно устройство для управления резервированными механизмами и группами функционально взаимосвязанных и невзаимосвязанных механизмов, содержащее усилители, соединенные через логические элементы и элементы задержки времени с релейными элементами и датчиками обратной связи. Это устройство обеспечивает дистанционное или автоматизированное управ ление механизмами Однако устройство не обеспечивает минимального времени перерыва в работе, при остановке основного механиз ма и запуска резервного и не обеспечивает превалирование автоматического управления над ди-танционным после первоначального включения механизма выбранного в качестве основного. I Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уст ройство для управления переключением резерва, содержащее два усилителя, выход каждого из которых подключен к пусковому элементу соответствующего управляемого механизма (насоса ), первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы ЗАПРЕТ и элемент НЕ С 2. , Устройство обеспечивает дистанцио ное включение одного, принимаемого в качестве основного, механизма (насоса j и последующее автоматическое включение второго (резервного ) наcoca в случае-, если основной насос остановился во время работы, а также если не выдерживаются параметры, обеспечиваемые его работой. Причем в качестве основного может принш а ь ся любой из насосов, который и запус кается первым. Поддерживаемые парат метры в период переключения механизм (остановке основного и включении резервного )отклоняются от номинального значения. Задача автоматическог управления - свести к минимальному времени перерыв в поддержании номи(Нальных значений параметров. Перерив в поддержании параметров равен cy1 йap-l ному времени выхода механизма на номинальный режим и времени, на которое настроен элемент задержки времени. Элемент задержки настраивается на время в 1,5-2,0 раза превышающее время выхода механизма на номинальны режим. Таким образом, общее время nepejxjBa в поддержании параметров в 2,5-3,0 раза превышает время выхода механизма на номинальный режим. Указанное является основньм недостатком прототипа, так как в ряде технологических схем перерыв в поддержании параметров должен быть сведен до миниг ма. Кроме того, устройство не исключает возможности случайной посылки дистанционной команды от переключателей П1 или ЦЗ на запуск остановившегося насоса, что при ошибочных действиях оператора в стрессовых ситуациях может привести к усугублению аварийной обстановки. , Цель изобретения - повышение качества управления и надежности устройства, в частности, за счет сокращения времени перерыва в поддержании механизмами номинальных значений параметров и обеспечения превалирования автоматического управления над дистанционным после первоначального запуска механизма, выбранного в качестве основного. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления переключением резерва, содержащее два усилителя, выход каждого из которых подключен к соответствующему управляющему выходу устройства, первый и второй элементы ИЛИ, сигнальное табло, первый и второй элементы И и ЗАПРЕТ и элемент НЕ, введены три элемента И, три триггера и третий и четвертый элементы ИЛИ и третий элемент ЗАПРЕТ, первые входы первого и второго элементов И подключены к запускающему входу устройства, вторые входы - к соответствующему задающему входу устройства. а выходы к информационным входам второго и третьего элементов ЗАПРЕТ соответственно, управляющие входы которых соединены с нулевым выходом первого триггера, подключенного единичным выходом к управляющему входу первого элемента ЗАПРЕТ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом этого же элемента и через элемент НЕ - с входом установки в 1 первого триггера, подсоединенного входом установки в О к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, с входами установки в 1 и О второго и третьего триггеров соответственно и с первым информационным входом устройства, а второй вход - с третьим входом первого элемента .ИЛИ, с входами установки в 1 и О третьего и второго триггеров соответственно и с вторым информационным входом устройства, единичные выходы третьего и второго триггеров подключены к первым входам третьего и четвертого элементов И соответственно, соединенных выходами с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ соответственно, выходы котррых связаны с входом соответствующего усилителя, а вторые входы подключены к выходам второго и третьего элемен тов ЗАПРЕТ соответственно, третий и четвертый входы устройства через пятый элемент И соединены с информационным входом первого элемента ЗАПРЕТ, выходом подключенного к входу сигнального табло и вторыгл входаи третьего и четвертого элементов И. Состав введенных элементов и ука занное их соединение в предлагаемом устройстве обеспечивают автомат и- ческое включение в работу второго (резервного ) механизма при остановке первого, выбранного в качестве основного.При этом время провала поддерживаемых механизмами параметров не будет превышать времени выхода механизма на номинальный режим работы. По сравнению с прототипом время провала параметров сокращается в 2,5-3,0 раза. Кроме того, после первоначального включения механизма, выбранного в качестве основного, в дальнейшем автоматическо управление пуском механизмов превалирует над дистанционным, что исключает усугубление аварийной обстановки в случае ошибочных действи оператора в сложных ситуациях (напр мер, исключается дистанционная команда на запуск аварийно остановивш гося механизма и т.д.). На чертеже дана блок-схема устро ства. Блок-схема устройства содержит блок 1 формирования команд (Пуск) переключатель 2 выбора механизма А или Б, первый и второй элементы И 3 ji 4, первый элемент ИЛИ 5, элемен НЕ б (инвертор ),второй элемент ИЛИ первый 8, третий 9, и второй 10 три геры, третий и четвертый элементы И 11 и 12, второй элемент ЗАПРЕТ 13, пятый элемент И 14, третий элемент ЗАПРЕТ 15, третий элемент ИЛИ 16, первый элемент ЗАПРЕТ 17, четвертый элемент ИЛИ 18, первый и второй уси лители 19 и 20, первый управляемый механизм 21 с пусковым элементом 2 и датчиком 23 работы механизма и датчиком 24 остановки механизма, сигнальное табло 25 и второй управ ляемый механизм 26 с пусковым элементом 27, датчиком 28 работы меха низма и датчиком 29 остановки меха низма. Устройство работает следующим образом. В качестве исходного принимаетс такое состояние, когда командный сигнал на выходе блока 1 отсутству ет и, следовательно, механизмы не включены. В этом случае будут отсу вовать также выходные сигналы на э ментах 3 и 4 (независимо от положения переключателя 2 ) и элементах 13 и 15. Ввиду отсутствия выходных сигналов от датчиков 23 и 28 работы механизмов нет сигналов на выходе элементов 5 и 7, а выходный сигнал инвертора 6 поступает на первый вход триггера 8. Сигнал с прямого выхода триггера 8 поступает на запрещающий вход элемента 17, .запрещая этим прохождение через него сигнала, поступающего на информационный вход от элемента 14, формируемого сигна1лами от датчиков 24 и 29 остановки механизмов.Сигнална инверсном выходе триггера 8 отсутствует. Отсутствие сигнала, поступающего от элемента 17, на вторые входы элементов 11 и 12, приводит к тому, что независимо от состояния триггеров 9 и 10 будут отсутствовать сигналы на выходах элементов И 11 и 12 и элементов ИЛИ 16 и 18. Следовательно, от усилителей 19 и 20 командные сигналы на включение механизмов 21 и 26 не поступают. Осуществляется так называемая автоматическая предпусковая блокировка, когда оба механизма не работают, но формируемая на автоматический запуск команда не проходит. Выбор механизма, работающего в режиме основного, и первоначальное его включение (или подключение блоком 1 к автоматическому запуску ) производится оператором. 1. Рассмотрит. порядок вклрзчения механизмов в работу, приняв в качестве основного механизм 21. Переключатель 2выбора механизмов устанавливается в положение А. Блоком 1 формируется командный сигнал . Состояние выхода элемента 4 при этом не изменяется, а выходной сигнал элемента 3через элементы 13,16, и 19 пост;упает на управляющий элемент 22 механизма 21 и осуществляет его запуск. Сигнал от датчика 23 работы механизма поступае/г на входы элементов 5,7, 9 и 10, изменяя этим состояние элементов схемы. Появляется выходной сигнал элемента 5, что приводит к снятию сигнала на выходе элемента 6, а выходной сигнал элемента 7 перево--. дит триггер 8 в состояние, когда Сигнал с его прямого выхода и сигнал с запрещающего входа элемента 17 снимаются (снимается предпусковая блокировка ) и появляется сигнал на инверсном выходе триггера. Этот сигнал, поступая на инверсные входы элементов 13 и 15, запрещает прохождение сигнала от элемента 3 (или 4, если в качестве основного выбирался механизм 26 ), обеспечивая этим в дальнейшем превалирование автоматического управления предлагаемым устройством над дистанционным или полуавтоматическим от блока 1. Так как к моменту переключения триггера 8 меха нимэ 21 уже работает то датчик 24 ос таноаки механизма не вьшавт, следовательно, у элементов 14 и 17 выходн1 х сигналов нет. Сигнал, поступающий от датчика 23 работы механиэма, переводит триггер 10 в усточивое состояние, соответствующее наличию сигнала на его прямом выходе, а триггер 9 - в состояние с сигналом на его инверсном выходе, т.е. поступает сигнал на первый вход элемента 12. В случае аварийной остановки ос новкого механизма 21 прежде всего снимается сигнал от датчика 23, но состояние элементов схемы не измеияётся, так как тригге1хл 8,9 и 10. сохраняют свое состояние. При этом элемент 5 сохраняет свое состояние за счет обратиой связи (выход элемеита соединен с одни14 из входов ), овеспеч1Гвая этим сохранение состояния элементов б и 8. С появлением сигнгша от датчика 24 остановки механизма сигнал от элемента 14 через элемент 17 поступает на вторые входы элементов 11 и 12. Выход элемента .11 не изменяется, а сигнал от элемента 12, поступая на второй вход элемента ИЛИ 18, обеспечивает поступление сигнала через элемент 20

на эапуск резервного Механизма 25. От элемента 17 сигнал поступает также на сигнальное табло 25, предупреждающее об остановке основного и поступлении команды на запуск ре:Эервного механизма. После вклкчения резервного механизма 26 исчезает сигнал от датчика 29 остановки механизма снимая сигналы на выходах элементов 14,17 и 12. Сигнал от датчика 28 работы механизма не изменит состояние элементов 5,6 и 8, а триггеры 9 и 10 переведет в противоположное состояние. После проверки механизма 21 и подключения к управлению он будет служить резервным. При плановых перерывах в работе (например, профилактических ввод в действие производится оператором в соответствии с приведенным описанием.

Таким образом, устройство позволяет повысить качество и надежность управления. Это достигается обеспечением минимального, определяемого лишь временем запуска механизма, перерыва в поддержании управляемыми механизмами номинальных значений параметров и превалированием автоматического управления над д:5истанционным после первоначального включения механизма, выбранного в качестве основног

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ РЕЗЕРВА, содержащее два усилителя, выход каждого из которых подключен к соответствукнцему . управляющему выходу устройства, первый и второй элементы ИЛИ, сигнальное табло, первый и второй элементы И и ЗАПРЕТ и элемент НЕ, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения качества управления и надежности устройства, в него введены три элемента И, три триггера, третий и четвертый элементы ИЛИ и третий элемент ЗАПРЕТ, первые входы первого и второго элементов И подключены к запускающему входу устройства, вторые входы - к соответствующему задающему входу устройства, а выходы - к информационным входам второго и третьего элементов ЗАПРЕТ соответственно, управляющие входы которых соединены с нулевым выходом первого триггера, подключенного . единичным выходом к управляющему ,входу первого элемента ЗАПРЕТ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом этого же элемента и через элемент. НЕ - с входом установки в 1 первого триггера, подсоединенного входом установки в О к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторы14 входом первого элемента ИЛИ, с входами установки в О второго и третьего триггеров соответственгно и с первым информационным входом устройства, а второй вход - с третьим входом первого элемента ИЛИ, с входами установки в 1 и О третьего и второго триггеров соответственно и с вторым информационным входом устройства, единичные выходы третьего и второго триггеров подкгаочены к первым входам третьего и четвертого элементов И соответственно, соединенных выходами с первыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ соответственно, выходы которых связаны с входом соответствующего усилителя, а вторые входы подключены к выходам второго и третьего элеСАР 4 С ментов ЗАПРЕТ соответственно, третий и четвертый входы устройства через пятый элемент И соединены с информационным входом первого элемента ЗАПРЕТ, выходом подключенного к входу сигнального табло и вторым третьего и четвертого элементов И.