Устройство для программного управления объектами Советский патент 1984 года по МПК G05B19/418 

рым входом шестого элемента И, выход датчика положения Открыто третьего исполнительного механизма

связан с вторым входом седьмого элемента И, соединенного выходом с единичным входом пятого триггера.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ, содержащее исполнительные механизмы с датчиками положения Открыто - Закрыто, генератор импульсов, соединенный выходом с первым входом первого элемента И, подключенного выходом к счетному входу счетчика, связанного выходом с блоком индикации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в .него введены пять триггеров, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, распределитель команд, подключенный первыми входами к выходам блока задания времени, вторыми входами - к соответствукицим запускающим вз{одам устройства, третьим входом к входу Останов устройства и к сбросовым входам триггеров, первым выходом - к сбросовому.входу счетчика, вторым выходом - к второму входу первого элемента И, третьим выходом - к первым входам второго и шестого элементов И нулевому входу третьего триггера, четвертым выходом - к первым входам третьего и седьмого элементов к нулевым входам первого и четвертого триггеров, а пятым выходом - к первьм входам четвертого, пятого и восьмого элементов Ник нулевому входу второго триггера, подключенного выходом к третьему исполнительному механизму, а единичным входом - к выходу третьего элемента И, подключенного вторым входом к выходу датчика положения Закрыто четвертого исполнительного механизма, соединенного выходом датчика положения Открыто с вторым входом пятого элемента И, связанного выходом с единичным входом третьего триггеi ра, подключенного выходом к первому исполнительному механизму, соеди(Л ненному выходом датчика положения Закрыто с вторым входом второго элемента И, связанного выходом с единичным входом первого триггера, подключенного выходом к второму исполнительному механизму, причем выход датчика положения Закрыто N3 О О X третьего исполнительного механизма подключен к второму входу восьмого элемента И, соединенного выходом с единичным входом пятого триггера, сх связанного выходом с пятым исполнительным механизмом, подключенным выходом датчика положения Закрыто к второму входу четвертого элемента И, соединенного выходом с выходом шестого элемента И и с единичным входом четвертого триггера, подключенного выходом к четвертому исполнительному механизму, выход счетчика соединен с входом блока задания времени, выход датчика положения Открыто второго исполнитель ого механизма соединен с вто

Изобретение относится к автомат ке, в частности к системам програм много управления, и может быть использовано в системах управления аппаратами циклического действия, например адсорберами дЛя рекуперации ацетона, сероуглерода и т.д. Известно устройство, предназначенное для программного регулирова ния процесса рекуперации ацетона в производстве ацетатного волокна, где в качестве программного устрой ства использован програкмный пневматический кулачковый механизм lj Однако данное устройство р5бо;Тает по жесткой временной программе. Для изменения длительности любой операции цикла необходимо произвести расчет профиля кулачков, изготовить и установить их со смещением друг относительно друга на определенный угол. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для программного управления циклическими процессами, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, времязадающий блок, блок набора программы, исполнительный блок, а также элемент ИЛИ, выходом соединенный через блок обнуления с входом элемента задержки и входом времязадающего блока, блок датчиков окончания операций блок элементов И, блок сигнализаци и регистрации сбоя и элемент И. Ус ройство позволяет вести управление циклическим процессом по жесткой программе, разработанной и введенной в блок набора щ ограмм и по си налам с датчиков исполнительньпс ме ханизмов об окончании операций, т.е. длительность работы программы зависит от времени работы исполнительных механизмов 2J . Недостатком известного устройства является ограниченные функисиональные возможности в виду того, что устройство работает по жестким программам для определенного ряда исполнительных механизмов, а длительность интервала времени выполнения программы выбирается равной максимальному времени работы исполнительных механизмов по заданной программе. При этом переход на другую программу осуществляется по сигналу с датчиков исполнительных механизмов об окончании операций, причем длительность данных сигналов выбирается такой, чтобы в сумме с минимальным временем работы исполнительных механизмов получалось время несколько превышающее максимальное время работы исполнительных механизмов; Таким образом, изменение любого интервала времени (операции) влечет за собой разработку новой программы с учетом времени работы исполнительных механизмов. Целью изобретения является распмрение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления объектами, содержащее исполнительные механизмы с датчиками положения Открыто Закрыто, генератор импульсов, соединенный выходом с первым входом первого элемента И, подключенного выходом к счетному входу счетчика, связанного выходом с блоком индикации, введены пять триггеров, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, распрёделитель команд,, подключенный первыми входами к выходам блока задания времени, вторыми входами - к соответствующие запускающим входам устройства, третьим входом - к входу Останов устройства и с сбросо3

вым входам триггеров, йервым выходом - к сбросовому входу счетчика, вторым выходом - к второму входу первого элемента И, третьим выходом - к первым входам второго и шестого элементов И и к нулевому входу третьего триггера, четвертым выходом - к первым входам третьего и седьмого элементов Инк нулевым входам первого и четвертого триггеров, а пятым выходом - к первым входам четвертого, пятого и восьмого элементов И и к нулевому входу второго триггера, подключенного выходом к третьему исполнительному механизму, а единичным входом к выходу третьего элемента И, подключенного вторым входом к выходу датчика положения Закрыто четвертого исполнительного механизма, соединенного выходом датчика положения Открыто с вторым входом пятого элемента И, связанного выходом с единичным входом третьего триггера, подключенного выходом к первому исполнительному механизму, соединенному выходом датчика положения Закрыто с вторым входом второго элемента И, связанного выходом с единичным входом первого триггера, подключенного выходом к второму исполнительному механизму, причем выход датчика положения Закрыто третьего исполнительного механизма подключен к второму входу -«осьмого элемента И, соединенного выходом с единичным входом пятого триггера, связанного выходом с пятым исполнительным механизмом, подключенным выходом датчика положения Закрыто к второму входу четвертого элемента И, соединенного выходом с выходом шестого элемента И и единичным входом четв.ертого триггера, подключенного выходом к четвертому исполнительному механизму, выходы счетчика соединены с входом блока задания времени, выход датчика положения Открыто второго исполнительного механизма соединен с вторым входом шестого элемента И, выход датчика положения Открыто третьего исполнительного механизма связан с вторы входом седьмого элемента И, соединеного выходом с единичным входом пятого тоиггеоа.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предложенного устройства;

02864

на фиг. 2 - блок-схема распределителя команд.

Устройство содержит аппарат (алсорбер) 1, исполнительные меха низмы 2р 2, 2, 2 и 2д соответственно горячего сухого воздуха, ацетоновоздушной смеси пара, выхлопа, пароацетоновой смеси (рекуперат) , с датчиками положения Закрыто 3, 3, 3, 34 и 35, Открыто 4, 4, 4, 4 и 4, блок 5 управления, собранный из триггеров Ь, 6, 6-, 6(} и 6 с раздельными входами и элементов И со второго по восьмой 1 , l, 7, 74, 75, 7 и 77, распределитель 8 команд, блок 9 падания времени, счетчик 10. первый элемент И 11, в виде клапана, блок 12 индикации, генератор 13 импульсов, времязадающие входы 14-16 соответственно для процессов адсорбции, сорбции и сушки, командные выходы 17-19 распределителя команд для переключения блока управления соответственно на адсорбцию, десорбцию и сушку, остановочный вход 20, запускающие входы 21-23, сбросовый выход 24 распределителя команд, запускающий выход 25 распределителя команд. Распределитель 8 команд состоит из элементов И 26, 2б2И 26, триггеров 27, 272 27о , элементов ИЛИ 28,,- 282 28, элемента ИЛИ 29 и элемента И-НЕ 30. Счетчик 10 временных интервалов представляет собой последовательно соединенные три четьфехразрядных декады (единицы, десятки, сотни), выходы которых соединены с соответствующими дешифратора0 ми (единиц, десятков, сотен) для преобразования двоично-десятичного кода в десятичный, а также к последовательно соединенным дешифраторам и индикаторам блока 12 индикации

5 для представления в десятичном коде текущего времени интервала (операции) . Выходы счетчика временных интервалов соединены с входами блока 9 задания времени. Блок 9 задания

0 времени представляет собой переключатели на десять входов и один выход и схем совпадений для формирования сигнала по кажд,ому интервалу по истечении времени, заданных пе5 реключателями. Например, на блоке задания времени установлено время длительности для первой операции (адсорбция) 151 мин, для второй 5 onepaipiH (десорбция) 51 мин и для третьей операции (сушка) 50 мин. По истечении времени каждой операции блок 9 задания времени выдает сигнал. Блок 9 задания времени позволяет менять время любой операции цикла в процессе работы устройства и не тре бует дополнительной разработки и ввода программ. Распределитель команд позволяет формировать сигналы начала операций, сброса счетчика временных интервалов в нулевое состояние при переходе на другую операцию и останова счета импульсов путем крат ковременного закрытия клапана. Блок 5 управления предназначен для плавного переюшчения исполнительных механизмов в определенной последовательности, определяющей on рацией цикла, что обеспечивает безопасность ведения процесса в момент перехода на другую операцию. ; Устройство для программного упра ления объектами работает следуюпщм образом. В аппарат (адсорбер) 1 из производственных цехов мощными вентилято рами подается ацетоновоздушная смесь, где пары ацетона отделяются от воздуха, поглощаясь активированным углем (адсорбция). Поглощенные Пары ацетона десорбируют (извлекают водяным паром, получая пароацетоновую смесь (рекуперат). После извлечения рекзтерата в адсорбер определенное время подается подогретый сухой воздух для высупшвания активированного угля. Так как технологический процесс цикла для всех адсорберов идентичен, то при завершении процесса в одном из адсорберов или в группе адсорберов этот же процесс начинает ся в последую1ЦЕ х. В противном случае происходит изменение процессов адсорбции, десорбции или сушки и, следовательно, величины вакуума на всасывающей линии ацетоновоздушной смеси, что приводит к нарушению тех нологического режима в производстве ных цехах. Для соблюдения данных условий и синхронизации работы группы адсорберов устройства работают от одного генератора 13 импульсов. 6 После включения питания устройство устанавливается в исходное состояние, а на выходе 25 распределителя 8 команд появляется сигнал, который закрывает элемент И 11, импульсы на счетчик 10 временных интервалов не проходят. Устанавливается задание продол.жительности каждой операции цикла на блоке 9 задания времени. По входу 21, 22 или 23 устройство запускается в работу (в зависимости с какой операции включается в работу адсорбер). Исчезает сигнал на выходе 25, открывая клапан 11 для прохождения импульсов на вход счетчика 10 временных интервалов, и появляется сигнал на выходе 17, который поступает на вход блока 5 управления - на первые входы элементов 7, 7 и на нулевой вход триггера 6д. Так как все исполни тельные механизмы закрыты - датчики положения Закрыто выдают сигнал. Таким образом, сигнал с датчика Закрыто 3f исполнительного механизма 2 поступает на второй вход элемента 7 , выходной сигнал которого поступает на единичный вход триггера 6). Сигнал с ед гничного входа триггера 6| подается на открытие исполнительного, механизма 2. После .открытия исполнительного механизма 2i срабатывает его датчик Открыто 4„, сигнал с которого поступает на второй вход элемента 7, выход с которого подключен к триггеру 6,, ставя его в единичное состояние. Сигнал с триггера 6 подается на открытие исполнительного механизма 25Начинаетсяпроцесс адсорбции. По истечении времени операции адсорбции с блока 9 задания времени на вход 14 распределителя S поступает импульс, по которому формирователь выдает импульс на выходе 24 для сброса счетчика 10 временных иктерзалов, сигнал на выходе 25 для кратковременного закрытия элемента И 11, сбрасывает сигнал на выходе 17 и выдает постоянный сигнал на выходе 18, который поступает на вход блока 5 управления для переключения исполнительных механизмов на на следующую операцию цикла (десорбция) . Сигнал с выхода 18 распределителя 8 поступает на первые входы

элементов 7, 7 н на сброс триггеров 6i, 64. Закрываются исполнительные механизмы 2,2 и 2t. После закрытия исполнительного механизма 2 срабатывает его датчик Закрыто За сигнал с которого поступает на второй вход элемента 7л, выход которог ставит триггер 6 в единичное состояние. Выход с триггера в/ подается на открытие исполнительного неханизма 2/2 , После открытия исполнительного механизма 2: срабатывает его датчик Открыто 4 сигнал с которого поступает на второй вход элемента 7, триггер 6 ставится в единичное состояние, выходной сигнал которого подается на открытие иполнительного механизма 2.

Начинается процесс десорбции.

По истечении времени операции десорбции с блока 9 задания времени на вход 13 блока 8 поступает импульс, по которому распределитель 8 вьиает импульс на выходе 24 для сброса счетчика 10 временных интервалов, сигнал на выходе 25 для кратковременного закрытия клапана 11, сбрасывает сигнал на выходе 18 и вьщает постоянный сигнал на выходе 19, который поступает на вход блока 5 управления для переключения исполнительных механизмов на следующую операцию цикла (сушка) .

Сигнал с выхода 19 распределителя 8 поступает на первые входы элементов 7 , 7 , 7 и на сброс триггера 6. При этом закрывается исполнительный механизм 2 и срабатьгоает его датчик Закрыто 3, сигнал с которого поступает на второй вход элемента 7г, выходной сигнал которс го сбрасывает триггер 6, что обеспечивает закрытие исполнительного механизма 2с. После закрытия исполнительного механизма 2f срабатьшает его датчик Закрыто Зр, сигнал с которого поступает на второй вход элемента 7j . Сигнал с выхода элемента 7j ставит в единичное состояние триггер 64, сигнал с которого подается на открытие исполнительного механизма 24. Срабатьгоает его датчик Открыто 4,, сигнал с которого поступает на второй вход элемента 74, триггер 6 становится

Б единичное состояние, выходной сигнал которого подается на открытие исполнительного механизма 2.

Начинается процесс сутки. 5 По истечении времени операции .сушки с блока 9 задания времени на вход 16 распределителя 8 поступает импульс, по которому формирователь 8 выдает импульс на выходе 24 дпя

О сброса счетчика 10 временных интервалов, сигнал на выходе 25 для кратковременного закрытия клапана 11, сбрасывает сигнал на выходе 19 и выдает постоянный сигнал на вы5 ходе 17, которьгй поступает на вход блока 5 управления для переключения исполнительных механизмов на следующую операцию цикла (адсорбция) и цикл повторяется. Останов

0 работы устройства осуществляется по входу 20 блока 8 и блока 5 управления, при котором появляется постоянный сигнал на выходе 25, закрытие клапана 11 и снимается сигнал на

5 выходах 17, 18 или 19, блок 5 управления отрабатывает закрытие исполнительных механизмов.

Введение блоков управления, переключение исполнительных механиз0 нов, задания времени и распредели. теля команд отличает предложенное устройство от известного, и позволяет без разработки и введения специальных программ изменять продолжи, тельность любой операции цикла в процессе ведения технологического процесса. Продолжительность любой операции цикла не зависит от времени работы исполнительных механиз0 мов, а также управление плавным переключением исполнительных механизмов в момент перехода на другую операцию цикла в последовательности, предусмотренной технологией,

5 обеспечивает безопасность ведения технологического процесса, что в противном случае может привести к выходу из строя аппарата.

Внедрение предложенного устройQ ства позволяет улучшить управление процессом регенерации ацетона, повысить безопасность ведения процесса и, как следствие, стабилизировать технологический режим в производственных цехах и повысить качество

S

продукции. f- ,. tjifj ,

фиг 2