Многоканальное устройство для последовательного управления агрегатами Советский патент 1984 года по МПК G05B11/01 

водом второго элемента сигнализации, вторым выводом подключенного к минусовой шине, катоды третьего и четвертого разделительных диодов объединены и через первый ограничивающий резистор соединены с первым выводом обмотки первого реле, а через второй орраничивакщий резистор - с базой транзистора, Подключенной( через последовательно соединенные третьи и четвертые концевые выключатели с минусовой шиной источника питания, подключенной через третьи замыкаюоше контакты вторых реле к первым выводам третьих элементов сигнализации каждого канал, вторые выводы которых соединены с плюсовой шиной источ ника питания.

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО .ДЛЯ ПОСЛВДОВАТЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ АГРЕГАТАМИ, содержащее источник питания, плюсовой шиной соединенный с первыми выводами первого и второго элементов запуска, первое реле, обмотка которого эашунтирована накопительным конденсатором, и элементы сигнализации, а в каждом канапе первые, вторые, третьи и четвертые концевые выключатели, второе реле, первый и второй разделительные диоды, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены третий и четвертый разделительные диоды, первый и второй ограничивакяцие резисторы, а также ключ, выполненный в виде транзистора, коллектором подключенный к первому выводу обмотки первого реле, а эмиттером - к второму ее выводу и минусовой шине источника питания, через замыкающий контакт первого реле подключенной к объединенным между собой первым выводам обмоток вторых реле, вторыми выводами подключенных к катодам первого и второго разделительных диодов, анодами соединенных соответственно с первым и вторым выходами каждого канала, третьим выходом через размыкающие контакты второго реле своего канала, подключённого к минусовой шине источника питания, первые выходца каждого канала соединены с размыкаюор ми контактами первых концевых выключателей, переключающий контакт первого концевого выключателя перв( канала соединен с вторым выводом первого элемента запуска и анодом третьего разделительного диода, а в остальных каналах - с замыкающим контактом первого концевого выключателя предыдущего канала, при зтом параллельно переключающему и замыкающему контактам первых концевых выключателей каждого канала включены первые замыкакпр е контакты второго реле этого канала, замыкаюп нй контакт первого концевого выключателя последнего канала соединены с первым выводом первого элемента сигнализации, вторым выводом подключенного к минусовой шине, вторые выходы каж . дого канала соединены с замыкаю щим контактом второго концевого выключателя своего канала, переключающий контакт второго концевого выключателя последнего канала соединен с вторым выводом второго элемента запуска и анодом четвертого разделительного диода, а в остальных каналах - с разьодкакщим контактом второго концевого выключателя последующего канала, при этом параллельно переключающему и ющему контактам вторых концевых выключателей каддого канала включены вторые замыкающие контакты второго реле этого канала, размыкающий контакт второго концевого выключателя первого канала соединен с первым вы

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано в системах, где необходимо управление группой агрегатов от общего устройства запуска, Агрегаты представляют собой устройства, которые могут занимать два конечных состояния (Открыто, Закрыто) и могут останавливаться в любом промежуточном положении в зависимости от продолжительности сигнала запуска. Порядок включения агрегатов определяется в зависимости от их предьадущего состояния и исправности. Изобретение может быть использовано в системах для кондиционирования с большим количеством исполнительных агрегатов.

Известно устройство для управления исполнительными механизмами, содержащее несколько электромагнитов с концевыми выключателями, шаговый искатель с тремя коммутирующими полями, два источника питания, два реле, по два резистора и по два диода на каждый электромагнит 1.

При несрабатывании одного иэ концевых выключателей электромагнитов устройство останавливается и не может осуществлять дальнейшее продвижение по заданной программе. Предусмотренная в устройстве блокировка неэффективна, так как она устанавливается один раз и не учитывает возможных неисправностей в концевых выключателях и электромагнитах. Устройство требует вмешательства оператора или выполнения предварительных контрольных операций, что с.нижает его быстродействие и надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, в котором имеются два источника питания, несколько реле, шаговый распределитель (искатель), выходные реле запуска, цепи готовности агрегатов к пуску, по два диода на каждый агрегат, один конденсатор и контакты запуска. Реле и конденсатор замедляют движение шагового распределителя для проведения контроля за исправностью включаемого агрегата 22.

Наличие в устройстве шагового распределителя и схемы управления, замедляющей движение распределителя, снижает скорость автоматического управления агрегатами. Наличие электромеханического шагового распределителя снижает надежность устройства, так как требуется постоянный уход за механизмом, его контроль и смазка.

Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности многоканального устройства для последовательного управления агрегатами.

Указанная цель достигается тем, чтб в многоканальное устройство для последовательного управления агрегатами, содержащее источник питания, плюсовой шиной соединенный с первыми вьшодами первого и второго элементов запуска, первое реле, обмотка которого эашунтирована накопительным конденсатором, и элементы сигнализации, а в каждом канале первые, вторые, третьи и четвертые концевые выключатели, второе реле, первый и второй разделительные диоды введены третий и четвертый разделительные диоды, первый и второй ограничивающие резисторы, а также ключ, вьтолненный в виде транзистора, коллектором подключенный к первому выводу обмотки первого реле, а эмиттером к второму ее выводу и минусовой шине источника питания, через замыканщий контакт первого реле подключенной к объединенным собой первым выводам обмоток вторых.реле, вта рыми выводами подключенных к катодам первого и второго разделительных диодов, анодами соединенных соответственно с первым и вторым выходами каждого канала, третьим выходом через paз в Iкaкнциe контакты второго реле своего канала, подключенного к минусовой шине источника питания, первые выходы каждого канала соединены с размыкаю1цими контактами первых концевых выключателей, переключающий контакт первого концевого выключателя первого канала соединен с вторым выводом первого элемента запуска и анодом третьего разделительного диода, а в остальных каналах - с замокающим контактом пер вого концевого выключателя предьцхуще го канала, при этом параллельно пере ключающему и замыкающему контактам первых концевых выключателей каждого канала включены первые замыкающие контакты второго реле этого канала, замыкающий контакт первого концевого выключателя последнего канала соединен с первым ялводом первого элемента сигнализации зтарьы выводом подключенного к минусовой шине, вторые выходы каждого канала соединены с зa e Iкaloщим контактом второго концево го выключётеля своего канала, -перекл10чаюпр1й контакт второго концевого выключателя последнего канала соединен с вторьм выводом второго элемента запуска и анодом четвертого разделительного диода, а в остальных каналах - с paз a IкaюIЦИм контактом второго концевого выключателя последующего канала, при этом параллельно переключающему и размЕжающему контактам вторых концевых выключателей каждого канала включены вторые замыкаюпще контактга второго реле этого канапа, размыкающий контакт второго концевого выключателя первого канапа соединен с первым выводом второго элемента сигнализации, вторым выводо подключенного к минусовой шине, катоды третьего и четвертого разделительных диодов объединены и через первый ограничивающий резистор соединены с первым вьшодом обмотки первого реле, а через второй ограничиваю1ций резистор - с базой транзистора, подключенной через последовательно соединенные третьи и четвертые концевые выключатели с минусовой щиной источника питания, подключенной через третьи зам 1каю1цие контакты вторых реле к первым выводам третьих элементов сигнализации каждого канала, вторые выводы которых соединены с плюсовой шиной источника питания. На фиг.1 представлена схема устройства J на фиг.2 - диаграмма работы агрегатов и их концевых выключателей. Устройство содержит агрегаты 1,2, 3 и 4,накопительный конденсатор 5, первый 6, второй 7 и третьи 8;, 8, 8, и 8 элементы сигнализации-, первые 9,, 9, 9, 9, вторые 10, 10, lOj, Ю, третьи 11, 11, llj, 11 и четвертые 12, 12 , 12 , 12. концевые выключатели, вторые реле ТЗ , 13 13, 13, первые 14,, 14, 14з, 14, вторые 15 , 15, 15 , 15 , третий 16 и четвертый 17 разделительные диоды, первый 18 и второй 19 ограничивающие резисторы, ключ 20, выполненный в виде транзистора, замыкающий контакт 21 первого реле, размыкающие 22, 22, 22,, 22, а также первые 23,, 23л, 235,23,, вторые 24,, 24, 24, 24. и третьи 25,, 25, 25, 25 замыканщие контакты вторых реле, источник 26 питания, элементы 27 и 28 запуска и первое реле 29. Агрегаты 1-4 управляют технологическими потоками мощности. За определенное время, заданное элементом 27 или 28, увеличивается или уменьшается поток мощности в технологическом объекте. Агрегаты 1-4 остаются, в таком состоянии до следующих команд элементов 27 и 28. Агрегаты имеют два конечных состояния: Открыто по командам элемента 27 и Закрыто по запуску элемента 28. Источник 26 предназначен для питания всех элементов устройства. Выключатели 9,-9 предназначены для выдачи команд о состоянии агрегатов в момент наступления перехода в режим полностью Открыто и разрешают продолжение выполнения команды элемента 27 для последующего агрегата (фиг.1 и 2). Выключатели предназначен ны для вьщачи команд о состоянии агрегатов в момент перехода в режим Закрыто и разрешают продолжение выполнения команды элемента 28 для прерьщущего агрегата. Выключатели 12,,-12 предназначены для iii-iU. формирования коротких импульсов раз рыва последовательной цепи в момент перехода в режим Открыто или Закрыто любого из агрегатов 1-4. На фиг.2 обозначены эти переходные моменты в виде разрыва при переходе диаграммы от режима Закрыто к режиму Открыто и наоборот. Длительность команд элементов 27 и 28 может быть любой и они могут не быть кратными продолжительности времени выполнения команды агрегатами 1-4, а зависеть от потребности технологи ческого объекта. Реле 13;j- 13 предназначены для отключения и блокировки агрегатов и |в едачи сигнализации в случае неисправности агрегатов, например выхода из строя двигателя или торможения задвижки и т.п. Реле имеет электромеханическую память. Контакты 22;,22 реле предназначены для отключения электродвигателей агрега тов 1-4 в случае каких-либо неисп разностей. Контакты 23:,-23, 24;,-24 и реле агрегатов предназначены для подключения цепи управления последующих (предыдущих) агрегатов 1-4 в случае неисправности предыдущих (последующих) агрегатов в цепи элементов 27 и 28. Конта ты реле предназначе ны для включения элементов 8j|-8v пр неисправности агрегатов 1-4. Реле 29 с конденсатором 5 предназначено для формирования сигнала с задержкой в случае неисправности агрегатов 1-4, если агрегат на заданное время не отработал команду элемента 27(28). Диоды 14ц-14, , предназначены для управлени реле 13,-13, при неисправности агре гатов и развязки цепей элементов 27 и 28. Диоды 16 и 17 предназначены для питания реле 29, конденсатора 5 транзистора 20 и развязки цепей эле ментов 27 и 28. Элементы 6,7, предназначены для сигнализации о неисправности агрегатов 1-4. Ключ (транзистор) 20 предназначен для разряда конденсатора 5 после каждой отработки агрегатом полного режима Закрыто или Открыто, что свидетельствует об исправности агрегатов 1-4. Резистор 18 предназначен для ограничения тока цепи питания реле 29 и увеличения времени задержки его срабатывания. Резистор 19 предназначен для ограничения тока цепи питания базы транзистора 20. Устройство работает в следующих режимах: режим работы от элемента 27 на открытие при исправности всех агрегатов устройства; режим работы от злемента 28 на закрытие при исправности всех агрегатов устройства-, режим работы устройства при неисправности агрегатов. Команды от элементов 27 и 28, управля1(Ш(ие устройством, могут быть любой длительности. В зависимости от времени прох ждения этих сигналов устройство включает или выключает один или несколько агрегатов. Каждый агрегат передает команду на последующий после своей полной отработки и при наличии команды элемента 27. В первом режиме при поступлении команды от элемента 27 сигнал от плюсовой шины источника 26 через контакт элемента 27, размыкаювд1й контакт выключателя 9- поступает на обмотку для открытия агрегата 1 и апее через размыкающий контакт 22 реле 13j агрегата 1 замыкает цепь с минусом источника 26. Агрегат 1 начинает отрабатывать команду на открытие, при этом в начале отработки команды концевой вьпелючатель 10 из горизонтальнЬ о положения (фиг.1) переходит в вертикальное положение и готовит цепь для команды на закрытие агрегата 1, По окончании отработки команды Открыто агрегатом 1 выключатель 9 из вертикального положения переходит в горизонтальное и готовит цепь для включения агрегата 2 на выполнение команды От- крыто. Если команда элемента 27 не прекращается, то таким же образом, как агрегат 1, отрабатывает команду элемента 27 агрегат 2 и передает команду на агрегат 3 и т.д. При действии команды элемента 27 череэ его контакт, диод 16, резистор 18 начинает заряжаться конденсатор 5 от плюса источника 26 (другая обкладка конденсатора 5 подключена к минусу источника). В начале команды элемента 27 при переключении выключа теля 12 агрегата 1 транзистор 20 кратковременно открыт, так как в момент переключения выключателя 12, происходит отключение базы от минуса источника 26, а по цепи резистора 19 плюс источника поступает на базу транзистора.20, который кратковремен но открьшается и разряжает конденсатор 5, что исключает включение реле 29. В конце отработки команды Лткрыто агрегатом 1 происходит переключение выключателя 11 и также разряд конденсатора. Таким образом, если все агрегаты 1-4 отрабатывают команду на открытие за время, несколько меньшее времени заряда к&нденсатора 5, обеспечивающего достаточное напряжение для включения реле 29, то последнее не срабатывает и не выдает команду на контакт 21 В первом режиме реле . не срабатывают и не формируются команды аварийной сигнализации и блокировки Дели команда элемента 27 прекращается при неполном срабатывании какого либо агрегата, то при последующей такой же команде агрегат отрабатывает полный режим Открыто/. Если команда элемента 27 продолжается дольше времени отработки всеми агрегатами, то к концу действия этой команды все агрегаты 1-4 ее отрабатывают и отключаются от дальнейшего ее воздействия, вследствие чего на элементе 6 возникнет индикация. Это означает, что мощность для технологического объекта, пропускаемая агрегатами 1-4, недостаточна. Такая ситуа ция может возникнуть, если часть .агрегатов 1-4 неисправна. Во втором режиме при управлении от 28 от плюса источника 26 через замкнутый контакт элемента 27 проходит сигнал через контакты на элемент 7 и минус источника, если в первоначальный момент все агрегаты 1-4 находятся в закрытом состоянии (как обозначено на фиг.1). Это означает, что агрегаты 1-4 закрыты и прохождение команды на закрытие от элемента 28 невозможно. Если ранее выполнен первый режим и часть агрегатов 1-4 находится в от крытом состоянии, то эти агрегаты за крываются в последовательности справа налево согласно фпг.1. Например, ; агрегат 1 по команде на открытие элемента 27 останавливается в среднем положении, при котором снята команда. Но так как вначале срабатывания агрегата 1 переключателся выключатель 10ц и подготавливается цепь для прохождения команды от элемента 28, то при прохождении этой команды во втором режиме через выключатели происходит подача питания на обмотку агрегата 1, выключатели в горизонтальном положении, и выключатель 10 в вертикальном положении. Команда о неисправности от реле 29 не формируется, как и в первом режиме. В третьем режиме (при неисправности агрегатов) любая команда элементов 27 и 28 производит подачу плюса от источника 26 через диоды 16 и 17 на реле 29 с конденсатором -5. Реле 29 срабатывает в том случае, если конденсатор 5 заряжен до напряжения срабатывания реле 29. Это происходит, если какой-либо агрегат не отработает заданный режим и остановится в среднем положении, а команда от элементов 27 и 28 продолжает поступать. Конденсатор 5 заряжается и реле 29 срабатывает. При этом включается второе реле неисправного агрегата, у которого на первых или вторых разделительных диодах будет плюс. Плюс от источника проходит через контакты элемента 27 нпи 28, первые или вторые выключатели, первые 14.,-14д или вторые разделительные диоды,обмотки реле , контакт 21 к минусу источника. Одно из вторых реле запоминает сигнал о неисправности с помощью электромеханической памяти (например, реле типа РПС-36 или , ДП-12). Контакты разрывают цепь питания неисправного агрегата 1-4). Неисправный агрегат не включается, до тех пор, пока пока не будет устранена неисправность и снята блокировка реле . Кроме того, контакты , шунтируют переключатели вь1ключателей , и тем самым обеспечивают передачу сигналов элементов 27, 28 на последующие или предыдущие агрегаты 1-4. Контакты включают элементы . Таким образом оператор определяет, какой агрегат неисправен.

Неисправность агрегата не влияет на надежность работы всего объекта, так как неисправный агрегат сразу отключается и в дальнейшей в работе объекта не участвует. Своевременное отключение агрегатов при неисправности обеспечивает их сохранность (не выходят из строя обмотки управ ления и нет заклинивания механическ части агрегатов) что повышает на дежность устройства и срок службы при соответствующем обслуживании.

Неисправный агрегат не влияет на работу других агрегатов и не увеличивает время отработки команды запуска. Предлагаемое устройство имеет более высокое быстродействие по сравнению с прототипом, достигаемое благодаря введению в устройство связей между злементами, которые обеспечивают автоматический переход к последующему исправному агрегату в случае неисправности предыдущего.

фиг.г