Устройство для сигнализации состояния регулирующего исполнительного мехаизма (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК G08B23/00 

информационной шине прекращается, эти индикаторы блокируются и гаснут, а первый индикатор высвечивается ровИзобретение относится к области автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных и промежуточных положениях регулирующих исполнительных механизмов (ИМ), входящих в состав автоматических систем регулирования, и может быть использовано в локальнйх и централизованных системах контроля и управления в газовой, химической, энергетической и др, отраслях промьшшен- ности в тех случаях, когда для регулирующих ИМ, обладающих только органами контроля своих конечных положений, достаточна не количественная, а лишь наглядная качественная характеристика состояния, осуществляемая простыми устройствами, при использовании для мнемосхем светотехнических средств отображения информации.

Устройство целесообразно применять для сигнализации направления nepfeMe- щения медленнодействующих ИМ (первый вариант) и быстродействующих ИМ (второй вариант), которые находятся под воздействием автоматических регуляторов .

Целью изобретения является повышение информативности устройства за счет сигнализации динамического состояния как медленно-, так и быстродействующих регулирующих Ht-lj находящихся под воздействием автоматических регуляторов непрерывного действия,

На фиг, 1 представленафункциональная схема устройства, первый вариант; на фиг. 2 - то же, второй вариант.

Устройство сигнализации по первому варианту (фиг. 1) содержит шину 1 положения Закрыто, шину 2 положения Открыто, элементы ИЛИ 3-5, световой индикатор 6 положения Закрыто световые индикаторы 7 и 8 положения

ным устойчивым светом, свидетельствуя о наступлении устойчивого состояния ИМ. 2 с . п. ф-л1з1, 2 ил.

Открыто, элемент И9, элементы И10 и 11, элемент ИЛИ-НЕ12, генератор 13 импульсов, счетный триггер 14, первую информационную шину 15, вторую информационную шину 16, информационные шины 15 и 16, которые обеспечивают подачу в устройство взаимоисключающих сигналов рассогласования автоматических систем регулирования, действующих соответственно на открытие и закрытие ИМ; элемент ИЛИ-НЕ17, элементы И18 и 19.

Функциональная схема устройства сигнализации по второму варианту

(фиг. 2) в отличие от первого имеет первый и второй триггеры 20 и 21, четвертый элемент ИЛИ 22, элементы И 23 и 24, элемент 25 выдержки времени.

Устройство по первому варианту

(фиг. 1) работает следукяцим образом.

Датчики конечного положения ИМ выдают на шины 1 и 2 положения два

взаимоисключаю1цих единичных сигнала: в закрытом состоянии ИМ по шине 1 положения Закрыто такой сигнал поступает на первый вход элемента ИЛИ 3 и вызывает ровное свечение

светового индикатора 6, а в открытом состоянии ИМ по шине 2 положения Открыто такой сигнал через элементы ИЛИ 4 и 5 обеспечивает свечение

ч

ровным светом световых индикаторов 7 и 8. Если после исходного, например, закрытого состояния по цепям (не показаны) подается команда на открытие, то ИМ начинает открьгоаться и световой индикатор 6 положения Закрыто,высвечивается ровным светом до момента размыкания контакта конечного включателя датчика, подключенного к шине 1 положения Закрыто . Как только контакты этого датчика разомкнутся, индикатор 6 погаснет, а на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 12 исчезнет единичный сигнал, благодаря чему с его выхода подается

3

,единичный сигнал на первые входы элементов И 9, 10, 11,18 и 19, что подготовит их к работе. При движении- ИМ во время работы автоматической системы регулирования в сторону Открыто на первой информационной шине 15 появится единичный .сигнал, который поступает на третьи входы элементов И 10 и 11. Этот же сигнал через элемент ИЛИ-НЕ 17 поступает на вход элемента И 9. Поскольку счетный триггер 14 под действием генератора 13 импульсов все время находится в переключающем

режиме, то через элементы И 10 и 11 и соответственно ИЛИ 4 и 5 на световые индикаторы 7 и 8 начнут поступат попеременно логические единицы, которые вызывают их попеременное .мигающее свечение, свидетельствующее о перемещении ИМ под воздействием автоматической системы регулирования в сторону Открыто. Попеременные единичные сигналы с выходов счетного триггера 14 поступают также и на входы элементов И 18 и 19, однако дальнейшему их прохождению препятствует сигнал логического нуля, поступающий на третьи входы этих элементов с дополнительной информационной шины 16. Если после отработки автоматической системой регулирования нанесенного возмзщения наступит устойчивое полуоткрытое состояние ИМ, то сигнал на первой информационной шине 15 исчезнет,что в свою очередь заблокирует передачу на индикаторы 7 и 8 единичных сигналов триггера 14. При этом индикатор 8 погаснет, а индикатор 7 высветится ровным светом поскольку на вход элемента И 9; через элемент ИЖ-НЕ 17-поступит единичный логический сигнал. Как только работа автоматической системы регулирования в сторону дальнейшего открытия ИМ возобновится, процесс, отображения информации на индикаторах 7 и 8 повторится . Если ИМ полностью откроется т.е. дойдет до своего крайнего открытого положения, шина 2 вьщаст единичный логический сигнал и оба индикатора 7 и 8 засветятся устойчивым ровным светом, свидетельствуя о полном открытии механизма.

Устройство работает следующим образом. При подаче команды на зак - рытие, размыкании контакта датчика, подключенного к шине 2 положения

495564 .

Открыто, и наличии единичного командного сигнала Закрыто на инфор-. мационной шинб 16 попеременным мигающим светом высвечиваются световые 5 индикаторы 6 и 8, поскольку единичный логический сигнал с информационной пгины 16 разрешает передачу

через элементы И 18 и 19 на элементы, ИЛИ Зи 5 попеременных логических еди10 ниц с выходов триггера 14. Это свидетельствует о том, что ИМ под воздей- ствием автоматической системы регули-.. рования перемещается в сторону Закры- то. Если после отработки автоматичес-

15 кой системырегулирования нанесенного

возмущения наступит устойчивое полуоткрытое состояние ИМ, то единичный сигнал на информационной шине 16 исчезнет и передача единичных сигна20 лов на световые индикаторы 6 и 8 от . счетоного триггера 14 прекратится. . При этом индикаторы 6 и 8 погаснут, ;а индикатор 7 высветится ровным .светом, поскольку на второй вход

25 элемента И 9 через элемент ИЛИ-НЕ.17 , поступит единичный логический сигнал.. Как только работа автоматической системы регулирования в сторону дальнейшего закрытия ИМ возобновится, то

30 процесс отображения информации на индикаторах 6 и 8 повторится. Если ИМ полйостью закроется, то датчик подключенный к шине 1 положения.Закрыто, замкнет свой контакт И вьщаст

35 логический единичный сигнал на световой индикатор 6, который засветится ровным устойчивьм светом, свидетельствуя о полном закрытии механизма.

При работе устройства, вьшолнен ного по второму варианту (фиг. 2), и. движении ИМ по причине работы автоматической системы регулирования в сторону Открыто ИМ, единичный нал на информационной шине 15 пере5 ключает триггер 20 в инверсное состояние, в результате на вход элемента И 23 через элемент ИЛИ 22, а также входы элемента И 10 и элемента И It поступает единичный логический сиг0 нал. Так как счетный триггер 14 под воздейстдием генератора 13 импульсов находится в непрерывном переключающем режиме, то через элементы И 10 и 11 и элементы ИЛИ 4 и 5 на индика5 торы 7 и 8 начнут поступать попеременно логические единицы, которые вызовут их Попеременное мигающее свечение. Это свидетельствует о перет

ещёнии ИМ под воздействием автомати- ческой системы регулирования в сторону открытия. При этом попеременное мигающее сведение световых индикаторов 7 и 8 продолжается и некоторое время после прекращения действия автоматической системы регулирования, т.е. после исчезновения един -1чного логического сигнала на информационной шине 15. Как только действие автоматической системы регутгарования прекращается, элемент ИПИ-НВ; 17 через элемент И 23 запустит элемент 25 . вьщержки времени, который по истечении заданного времени (например,. 4-5 с) вернет триггер 20 из инверсного в прямое состояние, в результате чего прохождение единичных, сигналов с выходов счетного триггера 14 на индикаторы 7 и 8 заблокируется. При этом индикатор 8 погаснет, а индикатор 7 высветится ровным светом, поскольку на второй вход элемента И 9 с выхода элемента И 24 поступит единичный длительный сигнал. Это объясняется тем, что на входы элемента И 24 поступают два единичных логических с-мгнапа: один - с прямого выхода, возвращенного в исходное состо- яние элементом 25 вьщержки времени триггера 20, а второй - с прямого выхода триггера 21, который при отсутствии единичного сигнала на информационной шине 16 и воздействия

выходного сигнала элемента 25 выдерж-35 соединен с первыми входами первого и второго элементов И, генератор импульсов, соединенный со счетным входом счетного триггера,, инверсный и прямой выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, третьи входы которых соединены с первой информационной шиной устройства, шина положения Закрыто соединена с первыми входами первого элемента ИЛИ и первого элемента ШШ-НЕ, а шина положения Открыто - с первьми входами второго и третьего элементов ИЛИ и с вторым входом первого элемента ШТИ-НЕ, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с вторыми входами третьего и второго элемен тов ИЛИ, и выход третьего элемента И соединен с третым входом второго элемента ИЛИ, отли чающее СИ тем, что, с целью повышения информативности, в него введены вторая информационная шина, второй элемент ШШ-НЕ, четвертый и

45

ки времени не изменяет своего исход-, ного состояния. Ровное устойчивое свечение индикатора 7 свидетельствует о наступлении устойчивого полуоткрытого состояния ИМ.40

Если действие автоматической системы регулирования возобновится, но в сторону закрытия ИМ, то единичный логический сигнал на информационной шине 16 переключит триггер 21 в инверсное состояние, в результате чего на вход второго элемента И 23 через элемент ИЛИ 22, а также на входы элементов И 18 и 19 поступает единичный логический сигнал, который разрешает прохождение попеременных логических сигналов с выходов счетного триггера 14 на световые индика- торы 6 и 8, которые вызовут их попеременное мигающее свечение. Это сви- детельствует о том, что под действием автоматической системы регулирования ИМ перемещается в сторону закрытия,

rij 50

Попеременное мигающее ;свечение световых индикаторов 6 и 8 продолжается и некоторое время после прекращения действия автоматической системы регулирования, т.е. исчезновения одиночного логического сигнала на информационной шине 16. Как только действие автоматической системы регулирования прекратится, элемент ИЛИ-НЕ 17 через элемент И 23 вновь запустит элемент 25 выдержки времени, который по истечений заданного времени (4- 5 с) вернет триггер 21 из инверсного в прямое состояние, в результате чего прохождение единичных сигналов с выходов счетного триггера 14 на индикаторы 6 и 8 заблокируется. При этом индикаторы 6 и 8 погаснут, а индикатор 7 высветится ровным устойчивым светом,-свидетельствуя о наступлении устойчивого состояния им. Дальнейшая работа схемы аналогична работе устройства, выполненного по .первому варианту.

Формула и 3 о б р е т е-н и я

1. Устройство сигнализации: состояния регулирзтощего исполнительного 3Q механизма, содержащее шины положения Закрыто и Открыто, три элемента ИЛИ с подключенными к их выходам световьми индикаторами, три элемента И,, первьй элемент ИЛИ-НЕ, выход кото35 соединен с первыми входами пер45

, 40

50

вого и второго элементов И, генератор импульсов, соединенный со счетным входом счетного триггера,, инверсный и прямой выходы которого соединены с вторыми входами соответственно ; первого и второго элементов И, третьи входы которых соединены с первой информационной шиной устройства, шина положения Закрыто соединена с первыми входами первого элемента ИЛИ и первого элемента ШШ-НЕ, а шина положения Открыто - с первьми входами второго и третьего элементов ИЛИ и с вторым входом первого элемента ШТИ-НЕ, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с вторыми входами третьего и второго элемен тов ИЛИ, и выход третьего элемента И соединен с третым входом второго элемента ИЛИ, отличающее СИ тем, что, с целью повышения информативности, в него введены вторая информационная шина, второй элемент ШШ-НЕ, четвертый и

7

пятый элементы И, выходы четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к второму входу первого элемента ИЛИ и третьему входу третьего элемента ИЛИ, первые входы четвертого и пятого элементов И объединены с первым входом третьего элемента И, вторые их входы соединены соответственно с инверсным и прямым выходами счетногЬ триггера, а третьи входы подключены к второй информационной шине, с которой также соединен один из входов второго элемента ИЛИ-НЕ, другой вход которого соединен с первой информационной шиной, а выход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к второму входу третьего элемента И.

2. Устройство сигнализации состояния регулирующего исполнительного механизма, содержащее две шины положения Закрыто и Открыто, три элемента ИЛИ с подключенными к их выходам световыми индикаторами, четыре элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, генератор импульсов, соединенный со счетным входом счетного триггера, первую информационную шину, первый триггер и элемент вьвдержки времени, шина положения Закрыто соединена с первым входом первого элемента ИЛИ и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, шин положения .Открыто - с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первого, второй и третьего элементов И, выходы второго и третьего элементЬв И соединены соответственно с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, а выход первого элемента И соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ, прямой инверсный выходы счетного триггера соединены соответственно с вторыми

495568

входами второго и третьего элементов И, инверсный вход первого триггера соединен с первой информационной шиной, а его инверсный выход - с

5 третьими входами второго и третьего элементов И, выход четвертого элемента И соединен с входом элемента вьщержки времени, выход которого соединен с прямым входом первого триг10 гера, отлича°ющееся тем, что, с целью повышения информативности, в него введены вторая информационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ, пятьй, шестой и седьмой элементы И,

15 второй триггер и четвертый элемент ИЛИ, выход элемента вьщержки времени соединен с прямым входом второго триггера, инверсньй вход которого соединен с второй информационной ши20 ной, инверсньй выход второго триггера сйединен с первыми входами пятого и шестого элементов И и первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с инверсным

5 выходом первого триггера, а выход четвертого элемента ИЛИ - с первым входом четвертого элемента И, входы второго элемента ИЛИ-НЕ соединены с первой и второй информационной шина0 ми, а его выход - с вторым входом четвертого элемента И, прямые выходы первого и второго триггеров соединены с входами седьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом

5 первого элемента И, прямой и инверсньй выходы счетного триггера соединены соответственно с вторыми входами пятого и шестого элементов И, третьи входы которых соединены с выходом

0 первого элемента ИЛИ-НЕ, выход шестого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, а выход пятого элемента И - с третьим входом

. Третьего элемента ИЛИ.

) /®v;г

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и предназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных и npof- межуточных положениях регулирующих исполнительных механизмов (ИМ). Целью изобретения является повышение информативности держащее путем сигнализации динамического состояния как медленно, так и быстродействующих регулирующих ИМ, находящихся под воздействием автоматических регуляторов непрерьгоного действия. С этой целью по первому варианту (для медленнодействунщих регулирующих ИМ) в устройство, содержащее первую информационную шину, шины положения открыто и закрыто, три элемента ИЛИ, три световых индикатора, три элемента И, первый элемент ИЛИ-НЕ, генератор импульсов и счетный триггер, введены вторая информационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ, четвертый и пятый элементы И, а в устройство по второму варианту, содержащее две шины положения откры- то,.закрыто, три элемента ИПИ, четыре элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, генератор импульсов, счетный триггер, первую информационную шину, первый триггер и элемент вьщержки времени, введены вторая информационная шина, второй элемент ИЛИ-НЕ, пятый, шестой и седьмой элементы И, второй триггер и четвертый элемент ИЛИ. В устройстве по первому варианту датчики конечного положения исполнительного механизма (ИМ) вьщают два взаимоисключакицих единичных сигнала и вызывают ровное свечение первого или второго и третьего световых индикаторов. При движении испол- нительного механизма в одну сторону обеспечивается попеременное меняющееся свечение либо второго и третьего, либо - при движении ИМ в другую сторону - мигающее свечение первого индикатора. При полуоткрытом состоянии ИМ в зависимости от направления движения ИМ высвечивается ровным светом либо второй, либо третий индикатор. В устройстве по второму варианту при движении ИМ в сторону открытия второй и третий индикаторы обеспечивают мигающее свечение, а при установке ИМ в промежуточном состоянии высвечивается ровным светом второй индикатор. Если же ИМ начинает движение из промежуточного состояния, но уже в противоположную сторону, высвечиваются мигающим светом второй и третий ингбгеаторы. Как только действие сигнала на соответствующей §

Редактор Л. Гратилло

Составитель О. Богомолова

Техред В.КадарКорректор С. Черни ,

Заказ 4329/51

Тираже 515

ВНИИПИ Государственного fcoMHTeTa СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-355 Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное