Устройство для аварийной сигнализации Советский патент 1986 года по МПК G08B23/00 

шифратора, выходы -дешифратора соединены с базами других ключевых транзисторов, коллекторы которых объединены и подключены к входу контрольного элемента, выход которого через элемент НЕ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и первым входом первого элемента Й-НЕ, выход второго элемента ИЛИ соединен с одними входом первого триггера, выход второго генератора импульсов соединен с первым входом второго элемента И, прямой выход первого формирователя импульсов соединен через первый элемент задержки и четвертый развязывающий диод с базой одного ключевого транзистора, инверсный вход первого формирователя импульсов соединен через второй элемент задержки с вторым входом элемента , третий вход которого и второй вход второго элемента И соединены с одним выходом второго триггера, выход элемента И-НЕ соединен с входом третьего триггера, другой вход которого и второй вход второго элемента ИЛИ объединены и подключены через резистор к второму полюсу источника питания, а через третий замыкающий, контакт переключателя - к общему полюсу источника питания, один выход третьего триггера соединен с третьими входами первого н второго элементов И, индикатором и через пятый развязывающий диод с базой одного ключевого транзистора, другой выход третьего триггера соединен с входом реле обрыва линии связи, второй выкод второго триггер соединен с управляющим входом контрольного элемента и через второй формирователь импульсов с другим входом первого триггера и другим входом счетчика, входы второго триггера через переключающий контакт приемного реле подключены к общему полюсу источника питания, а через резисторы - к второму полюсу источника питания, одни выводы элементов индикадии объединены и через размыкающий контакт приемного реле, параллельно которому включен замыкающий контакт реле обрыва линии связи, подключены к первому полюсу источника питания, другие выводы элементов индикадии подключены соответственно к базам других клкневых транзисторов и выходам дешифратора.

2.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что контрольный элемент содержит три резистора

и транзистор, один вывод первого резистора является входом контрольного элемента, другой вывод первого резистора соединен с одними выводами второго и третьего резисторов и является выходом контрольного элемента, другой вывод второго резистора соединен с коллектором транзистора, база которого является управляющим входом контрольного элемента, эмиттер транзистора соединен с другим выводом третьего резистора и общим полюсом источника питания,

3.Устройство по п,1, отличающееся тем, что блок задержки содержит ЛС -цепь, два транзистора, разделительный диод и переменный резистор, один вывод резистора RC-депи подключен к одному полюсу ис точника питания, а общая точка другого вывода резистора и одной обкладки конденсатора подключена через переменный резистор к коллектору первого транзистора, база которого соединена с коллектором второго транзистора, база которого является входом элемента задержки, эмиттер первого транзистора соединен с анодом разделительного диода, катод которого является выходом элемента задержки, эмиттер второго транзистора соединен с другой обкладкой конденсатора и общим полюсом источника питания.

Изобретение относится к автоматической сигнализации и может найти применение при автоматизации техноло гических процессов, требующих остановки процесса при недопустимых нарушениях технологического режима.

Целью изобретения является повышение надежности сигнализации путем исключения фиксации ложных кратковре менных замыканий контактов датчиков и расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения автоматического контроля целостности линии связи с контактами технологических датчиков и кодирования первого поступившего аварийного сигнала или обрыва линии связи.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит замыкающие контакты 1 -3 датчиков, приемное реле 4 с замыкающим контактом 5 и размыкающим контактом 6, и переключающим контактом 7, разделительные диоды 8-10, элементы 11-13 индикации, например светодиоды, замыкающие контакты 14-16 переключателя, размыкающий контакт 17 переключателя (контакты 14-17 относятся к одному переключателю, имеют одну механическую связь и срабатывают от одной кнопки), развязывающ11е диоды 18-22, блок 23 задержки приема аварийных сигналов, состоящий из резисторов 24-25, переменного резистора 26, RC-цепи, образованной конденсатором .27 и резистором 28, разделительного диода 29 и транзисторов 30 и 31, реле 32 обрыва линии связи, образованное транзистором 33 и электромагнитньш реле 34, генераторы 35 и 36 импульсов, триггеры 37-39, элементы И 40, 41, элементы ИЛИ 42 и 43, счетчик 44 импульсов, дешифратор, 45 импульсов, формирователи 46 и 47 импульсов, х элементы 48 и 49 задержки, контрольный 50, состоящий из резисторов 51 - 53 и транзистора 54, элемент И-НЕ 55, ключевые транзисторы 56-59, индикатор 60, элемент НЕ 61, источник б2 питания, резисторы 63- 76, реле 34 имеет замыкающий контакт 77.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда контакты датчиков 1-3 разомкнуты кратковременным замыканием контакта 16 переключателя, триггеры 37 и 39 ус068262

танавливаются в исхол.ное сги-т(1Я( ие, а замыканием контактов 14 н 13 переключателя и размыканием контакта 17 переключателя запускается прием- 5 ное реле 4, которое, возбуждаясь, удерживается по цепи: источник 62 питания, резистор 63, развязывающие диоды 19-21, обмотка реле 4, свой замыкающий контакт 5 и ключевой 10 транзистор 56. При этом размыкающим контактом 6 реле приемного 4 отключается цепь питания элементов 11-13 индикации, переключающим контактом 7 приемного реле 4 триггер 38 уста- 15 навливается в исходное состояние. При этом сигнал с выхода триггера 38 разрешает прохождение импульсов генератора 36 через элемент И 4, элемент ИЛИ 42 на вход счетчика 44

20

30

40

импульсов и импульса с выхода контрольного элемента 50 через элемент НЕ 61, элемент И-НЕ 55 на вход триггера 39.

Сигнал с выхода триггера 38 запи25 рает транзистор 54 контрольного элемента. При этом на выходе контрольного элемента 54 будет формироваться уровень напряжения, определяемый резисторами 51 и 52. Сигнал с выхода триггера 39 разрешает прохождение импульсов генератора 36 через элемент И 41 и открывает ключевой транзистор 56.-При этом индикатор 60 Обрыв линии связи не горит.

Сигнал с выхода триггера 37 блоки руст прохождение импульсов генератора 35 через элемент И 4.0 на счетчик 44 импульсов.

До поступления первого аварийного сигнала постоянно осуществляется автоматический контроль целостности линии связи от контактов датчиков, который осуществляется следующим об- ,разом.

Импульсы генератора 36 поступают через элемент И 41, элемент ИЛИ 42 на вход счетчика 44 импульсов. При этом на выходах дешифратора 45 и соответственно на базах ключевых тран зисторов 57-59 формируются последовательно управляющие сигналы. Для обеспенения насыщения ключевых транзисторов 57-59 ключевой транзистор 56 кратковременно запирается на вре55 мя, меньшее времени отпускания приемного реле 4, импульсами формирователя 47 через элемент 48 задержки и развязывающий диод 18. В течение

длительности этого запирающего импульса ключевые транзисторы 57-59 последовательно насьщаются, так как в цепи эмиттеров ключевых транзисторов 57-59 включены соответствующие резисторы 74-76, шунтирующие контакты 1-3 датчиков, При этом на выходе контрольного элемента 50 (общая точка резисторов 51 и 52) формируется единиггный. импульсньй сигнал 5 которы поступает на вход элемента НЕ 54. Нулевой сигнал с выхода элемента НЕ 61 поступает на первый вход элемента И-НЕ 55, на второй-вход которго поступает импульс синхронизации с инверсного выхода формирователя 47 импульсов через элемент 49 задержки который обеспечивает проховдение импульса с выхода элемента НЕ 61 только во время длительности импульса с выхода элемента 48 задержки. Форми рователь 47 импульсов работает постоянно и запускается импульсами ген ратора 35 импульсов.

При обрыве линии связи от какого- либо контакта датчика, например контакта , соответствующий ему ключевой транзистор 57 не насыщается, так как цепь эмиттера его.отключена от источника питания, а на выходе контрольного элемента во время действия запирающего импульса на базе ключевого транзистора 56 от элемента 48 задерлжи появляется нулевой импульс, формируемый дешифратором 45. При этом на выходе элемента НЕ 61 формируется единичный импульс KOTopbii i через элемент И-НЕ 55 переключает триггер 39 и блокирует прохождение импульсов генератора 36.

Ключевой транзистор 56 запирается, приемное реле 4 обесточивается и своим переключающим контс1ктом 7 переключает триггер 38, а контактом 6 подключает элементы 11-13 индикации к источнику питания. С момента переключения триггеров 38 и 39 прекращается поступление импульсов с генератора 36 на счетчик 44 импульсов, счетчик .44 импульсов и дешифратор 45 остаются в состоянии, соответствующему номеру контакта датчика, например контакта , в цепи которого произошел обрыв линии связи, что обеспечивает горение только соответствующего элемента индикации, например элемента 11, до момента установки счетчика 44 импульсов в

10

15

20

25

206826

нулевое состояние. Одновременно по

выходным сигналам триггера 39 загорается индикатор 60 Обрьш линии связи и включается реле 34. 5 Электромагнитное реле 34 своим замыкающим контактом 77 включает цепь питания элементов 11-13 индикации.

До поступления аварийного сигнала, принимаемого с задержкой второй группой контактов датчиков, представленной контактом 3 датчика, конденсатор 27 блока 23 задержки заряжен до напряжения источника питания, так как транзистор 31 закрыт открытым транзистором 30, на базу которого подано положительное напряжение смещения с делителя, состоящего йа резистора 63, развязывающих диодов 20 и 21, обмотки приемного реле 4, При поступлении аварийного сигнала, принимаемого без за держки первой группой контактов, например, замыкания контакта 2 датчика, обмот ка приемного реле 4 шунтируется этим контактом 2 через разделительный .циод 9 и мгновенно обесточивается (блок 23 задержК|1- находится в исходном состоянии). J размыкая при этом контакт 5, замыкая контакт 6 и переключая контакт 7. При переключении контакта 7 приемного реле 4 гер 38 переключается, а формирователь 46 импульсов устанавливает счетчик 44 импульсов в нулевое состояние и переключает триггер 37. Это разрешает прохождение импульсов генератора 35 через элемент И 40, элемент ИЛИ 42 на вход счетчика 44 импульсов. При этом импульсы генератора 36 прекращают поступать через элемент И 41 на вход элемента ИЛИ 42, транзистор 53 открьшается сигналом триггера 38. На выходах дешифратора 45 и соответственно на базах ключевых транзисторов 57-59 формируются последовательно управляющие сигналы. Гфи совпадении управляющих сигналов на транзисторе 58 как со стороны дешифратора 45, так и со стороны контакта 2 датчика на входе контрольного элемента 50 (резисторе 52) формируется единичный импульс, который с выхода контрольного элемента 50 через элемент НЕ 61, элемент ИЛИ 43 переключает триггер 37. При этом поступление импульсов прекращается, счетчик 44 импульсов и дешифратор 45 остаются в состоянии, соответст30

35

40

4.5

50

55

вующем номеру контакта 2 датчика, замыкание которого привело к отключению приемного реле 4, что обеспечивает горение только соответствующего элемента 12 индикации, до момента установки счетчика 44 импульсов в нулевое состояние.

Дополнительно, с выхода элемента И 40 будет сформировано количество импульсов, а с выхода счетчика 44 импульсов - двоично-десятичный код числа, соответствующие номеру контакта датчика, замыкание которого привело к отключению приемного реле 4

При поступлении аварийного сигнала, принимаемого с задержкой, например замыкание контакта 3 датчика, обмотка приемного реле 4 шунтируется диодами 10 и 20 и обесточивается через время, определяемое разрядом конденсатора 27 через открытый транзистор 31 на обмотку приемного реле 4. Транзистор 30 при этом закрыт, так Как напряжение на его базе близко к нулю. В дальнейшем работа устройства аналогична, как и при замыкании контакта 2 датчика, принимаемого без задержки, не гореть будет только элемент 13 индикации, соответствующий контакту 3 датчика.

После отключения приемного реле 4 по причине аварийного сигнала и зажигания соответствующего элемента индикации самопроизвольное возбуждение приемного реле 4 в случае восстановления нормального значения аварийного параметра исключается его замыкающим контактом 5, а надежное запоминание только первого аварийного сигнала, являющегося причиной остановки технологического объекта обеспечивается переключающим контактом 7, состоянием триггеров 37 и 38 и состоянием счетчика 44, соответствующим номеру аварийного сигнала.

Вьщеление первого поступившего аварийного сигнала начинается с момента отключения реле 4 и начала опроса состояния контактов 1-3 датчиков. Во время работы устройства возможны различные варианты замыкания контактов датчиков во времени.

10

15

20

5

0

5

0

5

0

Рассмотрим три из них, наиболее характерные. Если первым срабатывает контакт 3, подключенный к блоку 23 задержки, а затем во время задержки поступает без задержки второй сигнал - замыкается контакт 2, то устройство запоминает сигнал, поступивший при замыкании контакта 2 датчика , так как он имеет меньший номер и замыкание его приводит к отключению приемного реле 4, а не контакта датчика 3, так как длительность за- держк й еще не окончилась.

После отключения приемного реле 4 переключается контакт 7, триггер 38 переключается и через формирователь 46 переключает триггер 37. При этом открывается элемент И 40 для поступления импульсов генератора 35 на счетчик 44.

Если первым срабатывает контакт 3 датчика, подключенный к блоку 23 задержки, а затем к окончанию времени задержки поступает без задержки второй сигнал - замыкается контакт 2, приемное реле 4 будет отключаться под воздействием одновременно двух контактов 3 и 2 датчиков. В этом случае устройство выделяет сигнал, поступивший от контакта датчика с меньшим номером - т.е. с номером два.

Если первым срабатывает контакт 3 датчржа, подключенньш к блоку 23 задержки, а затем после окончания времени задержки замыкается контакт 2, то, если промежуток времени с момента отключения приемного реле 4 от воздействия контакта 3 датчика до момента замьпсания контакта 2 меньше времени опроса состояния контактов 3 датчика, то устройство выделяет сигнал, поступивший от контакта 2 датчика. Если больше, то устройство выделяет сигнал, поступивший от контакта датчика 3.

Время опроса состояния контактов датчиков счетчиком 44 и дешифратором 4.5 определяется частотой генератора 35 импульсов, которая выбирается достаточно высокой.

ЧЭ„™ Г Т

гг1. I

L Н

f-r

™l,...

хН

fe oL