Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма Советский патент 1984 года по МПК G08B23/00 

Изобретение относится к автома тнзации технологических процессов и предназначено для применения в ка честве средства отображения информа ции на мнемосхемах о конечных полож ниях и перемещении запорно ре1. улиру щих и им подобных исполнительных механизмов (ИМ), обладающих органами контроля своих только конечных состояний, и может быть использовано в локальных и централизованньп: системах управления в газовой, а1мической, энергетической и других отраслях промышленности в тех случаях f в которых для сигнализации поло жения ИМ достаточна не количественнаЯр а лишь наглядная качественная характеристика состояния, осу1дествляемая простыми устройствами при использовании для мнемосхем светотехнических средств отображения информации„Известно устройство для сигнализации состояния исполнительного мех низма, позволяющее на мнемосхемах отображать информацию о конечных и промежуточных положениях ИМ, а также имитировать процесс движения механизма в ту или иную сторону, в ко тором для этой цели используется не сколько (четыре) светоэлементовf со диненных информационными каналами с датчиками положения ИМ и датчикамк команд (командными кнопками) fll Данное устройство позволяет всесторонне отображать состояние ИМ, но требует большого количества связей - шесть с датчиками положения и три с командными кнопками, что приводит к увеличению числа информационны связей и неоправданному расхо ду кабельной продукции особенно при большом количестве ИМ и значительном их удалении от центрального пункта управления. Способ сигнализации переходного состояния ИМ (команда на открытие или закрытие подана, но ИМ не достиг своего конечного значения) осуществляется с помощью двух светотехническкх элементов, один из которых подсвечивается ровным светом в течение Bceio переходного процесса а второй только после его окончания, что требует некоторой адаптации oneратора поскольку отличается от общепринятых норм, когда ровным свечением светотехнических элементов характеризуется конечное состояние ИМ а его перемещение - мигающим светом того светотехнического элемента, в сторону которого он перемещается. Кроме того, перегорание или неисправ вэсть этого светотехнического та приводит оператора не только к потере требуемой информации в переходном режиме ИМ, но и к ложным выводам. В данном устройстве предполагается использование только фиксированных, взаимозависимых трех кнопок (открыть, закрыть, стоп), каждая из которых имеет по две пары контактов, что ограничивает область его применения, так как в большинст-ве технических решений применяются наиболее распространенные обычные командные кнопки возвратного типа. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма, содержащее усилители, элементы НЕ, И, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, триггер, генератор 1мпульсов, шины Пуск на открытие , Пуск на закрытие, Стоп, сигнальные световые табло и формирователи входньдх сигналов. При этом первый вход триггера соединен с шиной Пуск на закрытие , инверсный выход триггера прдключен к второму входу первого зламента И И первому входу четвертого элемента И, второйВХОД триггера соединен с шиной Пуск на открытие, прямой выход триггера подключен к второму входу второго элемента И и второму входу пятого элемента И, вход элемента НЕ подключен к шине Стоп, а выход - к третьему входу третьего элемента И, первый и второй входы дополнительного элемента И подключены соответственно к шине Стоп и выходу элемента ИЛИ-НЕ, а выход дополнительного элемента И соединен с четвертыми входами первого и второго элемента ИЛИ 2 . Недостатками известного устройства являются сигнализация положения ИМ в промежуточном остановленном состоянии одновременной ровной подсветкой обоих сигнальных световых табло, что может привести к ложному восприя.тию оператором информации при перегорании лампы одного из них, так как ровное свечение только одного табло рассматривается как конечное положеше ИМ; имитация перемещения (движения) ИМ осуществляется мигающей подсветкой обоих световых табло, что фиксирует лишь факт переходнбго состояния и не подтверяшает направление поданной команды на управление; перевод ровного свечения светового табло в мигающее в начало операции в практике в большинстве случаев ассоциируется оператором как перемещение ИМ в ту .сторону, куда подана команда; применение на шине Стоп, фиксированной кнопки с взаимоисключением с другими кнопками ограничивает область применения устройства. Цель изобретения - повышение ин- . формативности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сигнал 1за ции состояния исполнительного механизма, содержсццее датчики положения первый и второй элементы ИЛИ, к выходам которых подсоединены первый и второй индикаторы положения, три элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, триггер, генератор импульсов, шины За крыть , Открыть введены второй триггер, третий, чет вертый, пятый и шестой элементы ИЛИ и третий индикатор положения, первы датчик положения соединен с одним входом элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами первого и третьего элементов ИЛИ, второй датчик положения с другим входом элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами второго, четвертого и пятого элементов ИЛИ, шина Закрыть соединена с вторым входом четвертого и первым входом шестого элементов ИЛИ, шина Открыть сое динена с вторыми входами третьего и шестого элементов ИЛИ, прямой и инверсный входы первого триггера соединены соответственно с выходами четвертого и третьего элементов ИЛИ прямой и инверсный входы второго триггера - соответственно с выходом шестого элемента ИЛИ и шиной Стоп выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с пе выми входами первого, второго и третьего элементов И, прямой выход второго триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, -а его инверсный выход - с вт рьм входом третьего элемента И, пря мой и инверсный выходы первого триг гера соединены соответственно с тре тьими входами первого и второго эле ментов И, генератор импульсов соединен с четвертыми входами первого и второго элементов И, выход первог элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И - с вторым входом вто рого элемента ИЛИ, выход второго элемента И - с третьим входом второ го элемента ИЛИ и вторым входом пятого элемента ИЛИ, к выходу которого подключен третий индикатор положения. Введение в устройство второго триггера, третьего индикатора положения и четырех элементов ИЛИ повышает информативность устройства и тем самым улучшает эргономические условия работы оператора, поскольку всесторонне отображает состояние ИМ и устраняет возможность ложных и опасных для эксплуатации выводов о полученной информации. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит первый 1 и второй 2 элементы ИЛИ, к выходам которых подсоединены первый 3 и вто-1 рой 4 индикаторы положения, первый датчик 5 положения соединен с одним входом элемента ИЛИ-НЕ 6 и первыми входами первого 1 и третьего 7 элементов ИЛИ, второй датчик 8 положения соединен с другим входом элемента ИЛИ-НЕ 6 и первыми входами второго 2, четвертого 9 и пятого 10 элеNEHTOB ИЛИ, шина Закрыто соединена .с вторым входом четвертого 9 и первым входом шестого 11 элементов ИЛИ, шина Открыто 12 соединена с вторыми входами третьего 7 и шестого 11 элементов ИЛИ, прямой и инверсный входы первого триггера 13 соединены соответственно с выходами четвертого 9 и третьего 7 элементов ИЛИ, прямой и инверсный входы второго триггера 14 соединены соответственно с выходом шестого элемента ИЖ 11 и шиной Стоп 15, выход элемента ИЛИ-НЕ б соединен с первьми входами первого 16, второго 17 и третьего 18 элементов И, прямой выход триггера 14 соединен с вторыми входами первого 16 и второго 17 элеNEHTOB и, а его инверсный вых5ц - с входом третьего элемента И 18, щэямэй и инверсный выходы первого триггера 13 соединены соответственно с третьими входами первого 16 и второго 17 элементов И, генератор 19 импульсов соединен с четвертыми входами первого 16 и второго 17 элементов И, выход первого элемента И 16 соединен с в торым входом первого элеьента ИЛИ 1 , выход третьего элемента И 18 соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 2, выход второго элемента И 17 соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ 2 и с вторым входом пятого элемента ИЛИ 10, к выходу которого подключен третий индикатор положения 20. Устройство также содержит шину 21 Закрыто. Устройство работает следующим образом. Исходное состояние его элементов зависит от исходного положения ИМ, а также от ранее подававшихся команд. Если подают команды Закрыть или Открыть, то второй триггер 14 со своего прямого выхода выдает единичный логический сигнал и наоборот - нулевой сигнал, если ран-ее подают команду мент ИЛИ-НЕ 6 вьщает 1 (когда ИМ не находится в одном из крайних полэжений. Примем за начальное исходное положение, при котором ИМ полвэстью закрыт. В этом случае датчик 5 положения, выдавая . через первый элемент ИЛИ 1 вызывает ровное свечение индикатора 3 положения. Два других индикатора 4 и 20 не светятся, так как датчик 8 положенин и элемент ИЛИ-НЕ б вьадают нулевые сигналы. Случайные команды Закрыть и Стоп не Могут вызвать изменения положения ни ИМ, ни свечения индикаторов. При подаче команды Открыть по шине 12 перили триггер 13 переключится в инверсное состояние, а второй триггер 14 в прямое. Одновременно по цепям управления (цепи Открыть , Закрыть и Стйп не показаны) подается команда Открыть на привод ИМ. Если ИМ начнет выполнять эту команду, то как только датчик 5 положения выдает нулевой сигнал, то индикатор 3 положения погаснет, а индикаторы 4 и 20 нучнут прерывисто светиться, поскольку на вход второго элемента 17 поступают потенциальные (длительные) единичные сигналы от элемента ИЛИ-НЕ 6 и триггеров 13 и 14 и прерывистый единичный сигнал от генератора 19 импульсов. Прерывистое свечение индикаторов 4 и 20 свидетельствует о переходном процессе (движении) ИМ в сторону его открытия.

Как только ИМ полностью откроется то датчик 8 положения вцдает единичный сигнал и прерывистое сведение индикаторов 4 и 20 перейдет в ровное свидетельствуя на мнемосхеме о полном открытии механизма. Если до окончания полного открытия им по шине 15

Стоп

то ИМ

подается команда

остановится, а второй триггер 14 переключится в инверсное положение, выдав единичный сигнал на вход второго элемента ИЛИ 2, в результате чего свечение индикатора 20 прекратится, а индикатор 4 выдает ровный световой сигнал. Половинное свечение мнемознака ИМ будет качественно сигнализировать о промежуточном полуоткрытом статическом состоянии механизма, В случае пОдачи по шине 21 команды Закрыть триггеры 13 и 14 из инверстного переходят в прямое состояние, в результате чего индикаторы 4 и 20 погаснут, а индикатор 3 начнет . выдавать прерывистый световой сигнал что свидетельствует о перемещении ИМ в сторону закрытия. Если ИМ дойдет до своего конечного положения Закрыто, то прерывистый световой сигнал индикатора 3 перейдет в ровный, сигнализируя о конечном закрытом состоянии механизма. Если же во время движения ИМ в сторону его закрытия снова пода-ется команда Стоп , то свечение индикатора 3 прекратится, а засветится индикатор 4, сигнализируя полуоткрытое состояние механизма .

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечивать сигнализацию промежуточного статического (остановленного) и динамического состояния ИМ без дополнительных информационных кабельных каналов от механизмов и их приводов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ СОСТОЯНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА, содержащее датчики положения, первый и второй элементы ИЛИ, к выходам которых подсоединены первый и второй индикаторы положения, три элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, триггер, генератор импульсов, шины Закрыть, От Стоп крыть и отлича-ющ е е с я тем, что, с целью повышения информативности, в него введены второй триггер, с третьего по шестой элементы ИЛИ и третий индикатор положения, первый датчик положения соединен с одним входом элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами первого и третьего . элементов ИЛИ, второй датчик положения - с другим входом элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами второго, четвертого и пятого элементов ИЛИ, шина Закрыть соединена с вторым вхо- . дом четвертого и первым .входом шестого элементов ИЛИ, шина Открытьсо вторыми входами третьего и шестого элементов ИЛИ, прямой и инверсный входы первого триггера соединены соответственно с выходами четвертого и третьего элементов ИЛИ, прямой и инверсный входы второго триггера - соответственно с выходом шестого элемента ИЛИ и шиной Стоп, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, прямой выход второго триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, а его инверсный выход - с вторым входом третьего элемента И, прямой и ин(Л версный выходы первого триггера соединены соответственно с третьими вхоС дами первого и второго элементов И, генератор импульсов соединен с четвертыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход третьего элемента И - с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента И - с третьим входом второго элемента ИЛИ и вторым входом пятого элемента ИЛИ, к выходу которого подключен третий индикатор положения.

/

): М