Устройство для аварийной сигнализации Советский патент 1986 года по МПК G08B25/00 

Изобретение относится к автоматике, а именно к устройствам для сигнализации и защиты контролируемых технологических объектов.

Целью изобретения является повышение информативности устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства для аварийной сигнализации; па фиг. 2 - схема блока запуска.

Устройство для аварийной сигнализации содержит блок 1 запуска, п ячеек 2 сигнализации, ключ 3 контроля световых индикаторов, ключи 4 и 5 квитирования, элементы ИЛИ 6 и 7, элементы ИЛИ-НЕ 8-10, элемент памяти 11, элемент ИСКЛЮЧАЮ10

и подаются на S-входы элементов памяти 36 и 37, которые остаются в нулевом состоянии, обеспечивая отключенное состояние управляемого ключа 39. Так как на обоих входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 сигналы равны по значению, на его выходе имеет место «О, который через элемент ИЛИ- НЕ 8 обеспечивает отключенное состояние светового сигнализатора 17.

После пуска блока 1 на его выходах 21 с определенными интервалами времени последовательно формируются сигналы «1, которые, поступая на входы элементов И 26 ячеек 2 сигнализации, обеспечивают включение контроля этими ячейками за состояниЩЕЕ ИЛИ 12, управляемые ключи 13 и 14 15 сигналов датчиков 23. Если после поступ20

30

35

с замыкаЕОщими контактами 15 и 6 соответственно, световой сигнализатор 17, блок 18 управления звуковым сигнализато- ро.м, шину 19 питания, элемент НЕ 20, выходы 21 блока 1 запуска, эле.менты НЕ 22, п датчиков 23 сигналов, формирователи 24, элемент задержки 25, элементы И 26, элементы памяти 27, элементы ИЛИ-НЕ 28, световые сигнализаторы 29, входы 30 и 31, и выходы 32 и 33 блока 18, одновибрато- ры 34 и 35, элементы памяти 36 и 37, эле- 25 мент ИЛИ-НЕ 38, уг1рав,пяемый ключ 39 с контактом 40.

Блок 1 запуска содержит кнопки 41 и 42, реле 43 с замыкающим 44 и переключающим 45 контакта.ми, элементы задержки 46, элементы И 47, положительную шину 48 и общую щииу 49 питания, элемент задержки 46 содержит .компаратор 50, резисторы 51-54, конденсатор 55, дкод 56. Устройство для аварийной сигнализации работает следующим образом.

В исходном состоянии после включения питания на выходе 21 б.тока 1 запуска устанавливаются сигналы «О. Opi апы 4 и 5 квитирования и ключ 3 контроля световых индикаторов формируют «1. Выходные сигналы блока 1 запуска, поступающие на первые входы элементов И 26 каждой ячейки 2 сигнализации, блокируют прохождение сигналов с датчиков 23 на S-входы элементов памяти 27 и через элемент ИЛИ 6 на S-вход элемента памяти 11. Таким образом, независимо от состояния датчиков 23, элементы па- мяти 27 и 11 остаются в пулевом состоянии, обеспечивая отключенное состояние световых индикаторов, включешюе состояпие управляемых ключей 13 и 14 и замкнутое состояние их контактов 15 и 16. Нри этом на вход блока 1 запуска поступает сигнал, не запрещающий пуск блока 1. С выходов элементов памяти 27 через элемент ИЛИ 7 и с выхода элемента памяти 11 «О поступают на оба входа элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 и одновремепно через входы 30 и 31 блока 18 управления звуковым сигнализатором на входы его одновибраторов 34 и 35, на выходах формируются сигналы «О

40

50

55

ления с выхода 21 блока 1 «1 на первый вход элемента И 26 какой-либо ячейки 2 сигнализации срабатывает датчик, подключенный к входу этой ячейки, то формирователь 24 обеспечивает подачу «1 через элемент задержки 25 на второй вход элемента И 26. На выходе этого элемента возникает в данном случае «1, поступающая одновременно на S-входы элемента памяти 27 (соответствующей ячейки 2 сигнализации) и через элемент ИЛИ 6 элемента памяти 11, и переводит эти эле.менты памяти в ехцинич- ное состояние. С выхода элемента памяти 27 «1 через элемент ИЛИ-НЕ 28 включает световой сигнализатор 29 и через элемент ИЛИ 7 отключает управляемый ключ 13, а «1 с выхода элемента памяти 1 отключает управляемый ключ 14. При этом размыкаются контакты 15 и 16, на входе блока 1 формируется сигнал установки его в исходное состояние и на всех выходах 21 блока 1 сигналы принимают значение «О, которые, воздействуя на элемент И 26, блокируют прохождение сигналов со всех датчиков 23 на S-входы элементов памяти 27 и 11, поэтому состояние остальных элементов памяти 27 измениться не может. Этим обеспечивается фиксирование первопричины, вызвавшей включение сигнализации.

Одновременно с отключением управляемых ключей 13 и 14 «1 поступают на оба входа элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 и через входы 30 и 31 блока 18 на входы его одновибраторов 34 и 35. На выходе элемента 12 сигнал остается равным «0, поэтому световой сигнализатор 17 по-прежне.му отключен, а одновибраторы 34 и 35 формируют на своих выходах по одному и.мпульсу, равному по значению «1. Эти и.мпульсы, поступая на S-входы элементов памяти 36 и 37, переводят их в едиршчное состояние. Выходные сигпалы этих элементов памяти через элемент ИЛИ-НЕ 38 обеспечивают включение ключа 39, который своим контактом 40 замыкает цепь питания звукового сигнализатора. Кроме того, «1 с выхода элемента памяти 36 через выход 32 блока 18 поступает на второй вход элемента ИЛИ

и подаются на S-входы элементов памяти 36 и 37, которые остаются в нулевом состоянии, обеспечивая отключенное состояние управляемого ключа 39. Так как на обоих входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 сигналы равны по значению, на его выходе имеет место «О, который через элемент ИЛИ- НЕ 8 обеспечивает отключенное состояние светового сигнализатора 17.

После пуска блока 1 на его выходах 21 с определенными интервалами времени последовательно формируются сигналы «1, которые, поступая на входы элементов И 26 ячеек 2 сигнализации, обеспечивают включение контроля этими ячейками за состояниб сигналов датчиков 23. Если после поступ

ления с выхода 21 блока 1 «1 на первый вход элемента И 26 какой-либо ячейки 2 сигнализации срабатывает датчик, подключенный к входу этой ячейки, то формирователь 24 обеспечивает подачу «1 через элемент задержки 25 на второй вход элемента И 26. На выходе этого элемента возникает в данном случае «1, поступающая одновременно на S-входы элемента памяти 27 (соответствующей ячейки 2 сигнализации) и через элемент ИЛИ 6 элемента памяти 11, и переводит эти эле.менты памяти в ехцинич- ное состояние. С выхода элемента памяти 27 «1 через элемент ИЛИ-НЕ 28 включает световой сигнализатор 29 и через элемент ИЛИ 7 отключает управляемый ключ 13, а «1 с выхода элемента памяти 1 отключает управляемый ключ 14. При этом размыкаются контакты 15 и 16, на входе блока 1 формируется сигнал установки его в исходное состояние и на всех выходах 21 блока 1 сигналы принимают значение «О, которые, воздействуя на элемент И 26, блокируют прохождение сигналов со всех датчиков 23 на S-входы элементов памяти 27 и 11, поэтому состояние остальных элементов памяти 27 измениться не может. Этим обеспечивается фиксирование первопричины, вызвавшей включение сигнализации.

Одновременно с отключением управляемых ключей 13 и 14 «1 поступают на оба входа элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 и через входы 30 и 31 блока 18 на входы его одновибраторов 34 и 35. На выходе элемента 12 сигнал остается равным «0, поэтому световой сигнализатор 17 по-прежне.му отключен, а одновибраторы 34 и 35 формируют на своих выходах по одному и.мпульсу, равному по значению «1. Эти и.мпульсы, поступая на S-входы элементов памяти 36 и 37, переводят их в едиршчное состояние. Выходные сигпалы этих элементов памяти через элемент ИЛИ-НЕ 38 обеспечивают включение ключа 39, который своим контактом 40 замыкает цепь питания звукового сигнализатора. Кроме того, «1 с выхода элемента памяти 36 через выход 32 блока 18 поступает на второй вход элемента ИЛИНЕ 10, а с выхода элемента памяти 37 через выход 33 - на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 9, что обеспечивает блокировку воздействия ключа 4 квитирования на R- входы элементов памяти 27 через элемент ИЛИ-НЕ 10 и на R-входы элемента памяти

11через элемент ИЛИ-НЕ 9. Поэтому исключается возможность ошибочного отключения светового сигнализатора 29, ивдици- рующего об отклонении технологического параметра от нормы даже в том случае, если работавший ранее датчик к моменту квитирования вернулся в исходное состояние. С помощью ключа 5 квитирования «О подается на R-входы элементов памяти 36 и 37, которые после этого возвращаются в нулевое состояние, отключая звуковой сигнализатор. Сигналы «О с выходов элементов памяти 36 и 37 поступают на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ 9 и 10. После этого, если с помощью ключа 5 квитирования будут поданы сигналы «О и на первые входы элементов ИЛИ-НЕ 9 и 10, то сформированные на их выходах «1 и поступившие на R-входы элементов памяти 11 и 27 переведут их в нулевое (исходное) состояние. При этом отключается включенный световой сигнализатор 29, включаются ключи 13 и 14 и замыкаются их контакты 15 и 16, т.е. схема устройства для аварийной сигнализации вернулась в исходное состояние.

Из описания работы устройства для аварийной сигнализации видно, что схема состоит из двух зарезервированных постоянно каналов формирования сигнала аварии и блокировки блока 1 запуска. Первый канал образован элементами памяти 27, элементом ИЛИ 7, ключом 13 с контактом 15, одновиб- ратором 34, элементом памяти 36, элементом ИЛИ-НЕ 10; второй - элементом ИЛИ 6, элементом памяти 11, ключом 14 с контактом 16, одновибратором 35, элементом памяти 37, элементом ИЛИ-НЕ 9. Неисправность любого элемента в одном из каналав неминуемо приведет к тому, что сигналы на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

12станут разными по значению (один из них «1, а другой «О) и на выходе этого элемента сформируется сигнал «1, которая через элемент ИЛИ-НЕ 8 включит световой сигнализатор 17, извещая этим о возникшей неисправности в устройстве.

Неисправные элементы ИЛИ-НЕ 8 и 28, сигнализаторы 29 или 17 выявляются с помощью ключа 3 контроля. Сформированный ключом 3 «О обеспечивает включение всех световых сигнализаторов 29 и 17. По отключенному световому индикатору можно судить о месте неисправности. Элементы памяти устройства для аварийной сигнализации, выполненные на триггере, должны иметь приоритет по входу S. Поэтому при неисправности ключа 4 квитирования или его цепи устройство для аварийной сигнализации сохраняет работоспособность, так как после переключения элементов памяти 36 и 37 по сигналам с датчиков 23 в единичное состояние происходит блокирование сигналов с 5 ключа 4 элементами ИЛИ-НЕ 9 и 10. Неисправность ключа 4 обнаруживается при квитировании звукового сигнала ключом 5. Неисправность ключа 5 квитирования или его цепи может привести только к отказу функционирования блока 18 управления

звуковым сигнализатором. Функционирование остальной части схемы устройства для аварийной сигнализации не нарушается, а при включении световых индикаторов ячеек 2 сигнализации обнаруживается отказ

5 элемента 5.

Блок 1 запуска работает следующим образом.

После включения напряжения питания блока 1 реле 43 обесточено, его контакт 44 разомкнут, контакт 45 замкнут с общей ши0 ной 49 питания и «О подается на вход первого элемента задержки 46, выход 21 (Qi) блока 1 и через элементы И 47 на все остальные выходы 21 (Qa...Qn) блока 1. Так как на входе элемента задержки 46 имеет

5 место «О, то конденсатор 55 разряжен и на неинвертирующем входе компаратора 50 напряжение ниже порогового значения, поэтому на выходе компаратора 50 и первого элемента задержки 46 сигнал равен «О, который поступает на вход следующего

0 элемента задержки 46, обеспечивая формирование «О на выходе этого элемента. Таким образом формируются «О на выходах всех элементов задержки 46 и подаются на вторые входы элементов И 47. При нажатии на кнопку 42 «Пуск и наличии на входе блока 1 положительного напряжения питания реле 43 срабатывает. Контакт 44 замыкается, блокируя кнопку 42 «Пуск, удерживает реле 43 в сработанном состоянии. Одновременно переключается контакт 45, замыкаясь

0 с положительной шиной 48 питания. При этом «1 подается на выход 21 (Qi) блока 1, вход первого элемента задержки 46 и первые входы элементов И 47, на выходах которых сохраняются «О, так как на вторых их входах имеется «О.

5 После поступления на вход первого элемента задержки 46 «1 его конденсатор 55 заряжается через резистор 52 с постоянной времени, пропорциональной сопротивлению резистора 52 и емкости конденсатора 55,

Q при этом диод 56 закрыт. По истечении времени конденсатор 55 заряжается до напряжения, равного пороговому значению компаратора 50, после чего сигнал на его выходе принимает значение «1, которая поступает на второй вход соответствующего

5 элемента И 47. Так как на первом его входе уже имеется «1, на его выходе и выходе 21 (Qa) формируется «1. Далее аналогично первому элементу задержки 46 последовательно формируют «1 на остальных выходах 21 (Q3...Qn) следующие элементы задержки 46. Таким образом, после нажатия на кнопку 42 «Пуск через определенные интервалы времени последовательно формируются «1 вместо «О на всех выходах 21 блока 1 запуска. В случае отключения положительного напряжения на входе блока 1 или нажатия на кнопку 41 «Стоп реле 43 отключается, при этом размыкается контакт 44, который деблокирует кнопку 42 «Пуск и дополнительно разрывает цепь питания реле 43. Одновременно контакт 45, переключаясь с положительной шины 48 на общую щину 49 питания, подает «О одновременно на вход первого элемента задержки 46, выход 21 (Qi) блока 1, а через элементы ИЛИ 47 и на все остальные выходы 21 (QJ,...QTI) блока 1. Кроме того, «О, возникший на входе элемента задержки 46, обеспечивает разряд конденсатора 55 через открывшийся диод 56 и низкоомный резистор 51. Поэтому напряжение на неинвертирующем входе компаратора 50 падает, его снижение ниже порогового значения приводит к формированию «О на выходах компаратора 50 и первого элемента задержки 46. Далее происходит последовательное формирование «О на выходах всех элементов задержки 56, т.е. блок 1 вернулся в исходное состояние.

Формула изобретения

1. Устройство для аварийной сигнализа- цищсодержащее шину питания, ключ контроля световых индикаторов, первый ключ квитирования, световой сигнализатор, датчики сигналов, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих ячеек сигнализации, каждая из которых содержит формирователь сигнала, вход которого является первым входом ячейки сигнализации, элемент задержки, элемент ИЛИ-НЕ, элемент НЕ, элемент памяти, первый вход которого соединен с выходом элемента И, а выход является первым выходом ячейки сигнализации, который соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока управления звуковым сигнализатором, второй выход каждой ячейки сигнализации соединен с соответствующим входом второго элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены блок запуска, эле.мент памяти, элемент НЕ, первый, второй и третий элементы ИЛИ-НЕ, первый и второй управляемый ключи с замыкающими контактами, второй ключ квитирования, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а в каждую ячейку сигнализации - световой сигнализатор, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, один вход которого соединен

с выходом элемента памяти, а другой - с выходом элемента НЕ, вход которого является вторым входом ячейки сигнализации, второй вход элемента памяти является

третьим входом ячейки сигнализации, в каждой ячейке сигнализации выход формирователя сигнала через элемент задержки соединен с первым входом элемента И, второй вход которого является четвертым входом ячейки сигнализации, четвертые входы всех ячеек сигнализации соединены с соответствующими выходами блока запуска, вход которого через последовательно соединенные замыкающие контакты первого и второго управляемых ключей соединен с щиной

питания, вход первого управляемого ключа соединен с выходом первого элемента ИЛИ и с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход которого соединен с входом второго управляемого ключа, а выход - с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом светового сигнализатора, второй вход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с вторыми входами всех ячеек сигнализации и с выходом ключа контроля световой сигнализации, третьи входы всех ячеек сигнализации соединены с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого ключа квитирования и с первым входом третьего

элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления звуковым сигнализатором, второй выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента памяти, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ-НЕ, второй вход блока управления звуковым сигнализатором соединен с выходом элемента памяти и с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй ключ квитирования соединен с третьим входом блока управления звуковым сигнализатором.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления звуковым сигнализатором содержит первый и второй одновибра- торы, первый и второй элементы памяти, элемент ИЛИ-НЕ и управляемый ключ с замыкающим контактом, вход управляемого ключа соединен с выходом элемента ИЛИ- НЕ, входы которого соединены с соответствующими выходами элементов памяти, первые входы которых соединены с соответствующими выходами одновибраторов, а вторые входы объединены и являются третьим входом блока управления звуковым сигнализатором, входы первого и второго одновибраторов являются соответственно первым и вторым входами блока управления звуковым сигнализатором, выходы первого и второго элементов памяти являются соот

ветственно первым и вторым выходами блока управления звуковым сигнализатором.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок запуска содержит кнопку «Стоп и «Пуск, реле с замыкающим и переключающим контактами, положительную и общую шины питания, элементы задержки и элементы И, первые входы которых объединены и являются первым выходом блока запуска, вторые входы элементов И соединены с выходами соответствующих элементов задержки, подключенных к положительной и общей

щинам питания, с которыми также соединены первые и второй выводы переключающего контакта реле, третий вывод которого соединен с входом первого элемента задержки и с первым выходом блока запуска, общая шина через параллельно соединенные кнопку «Пуск и замыкающий контакт реле соединена с одним выводом обмотки реле, другой вывод которой соединен с одним выводом кнопки «Стоп, другой вывод которой является входом блока запуска, выходы элементов И являются остальными выходами блока запуска.

Изобретение относится к автоматике, а именно к устройствам для сигнализации и защиты контролируемых технологических объектов. Целью изобретения является повышение инфор.мативности устройства. При подаче напряжения питания блок 1 начинает последовательный опрос ячеек 2 сигнализации, к входам которых подключены датчики 23. Если срабатывает какой-либо датчик 23, то загорается соответствующий световой сигнализатор 29, блок 1 запуска останавливается и включается звуковой сигнализатор, который может быть сквити- рован органом 5 квитирования. С помощью органа 4 квитирования можно отключать световой сигнализатор 29, и устройство возвращается в исходное состояние. Кроме того, имеются два канала формирования сигналов аварии и блокировки блока 1: первый канал содержит элемент памяти 27, элемент ИЛИ 7, ключ 13, одновибратор 34, элемент памяти 36 и элемент ИЛИ-НЕ 10, а второй - элемент ИЛИ 6, элемент памяти 11, ключ 14, одновибратор 35, элемент памяти 37, элемент ИЛИ-НЕ 9. При неисправности любого элемента в одном из каналов, на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ появится сигнал логической «1 и загорится световой сигнализатор 17. С помощью органа 3 производится проверка всех световых сигнализаторов 29 и 17. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. I (Л ю О1 4 О5 Фиг1

II

L--biJ

9

Л

Ь

п

I

2/

ф4 /

ffJus.Z

|47