Устройство для сигнализации о состоянии исполнительного механизма Советский патент 1986 года по МПК G08B23/00 

1 Изобретение относится к автомати зации технологических процессов, пр дназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных положениях и перемещении запорно-регулирующих и им подобных исполнительньЬс механизмов (ИМ), обладающих органами контроля своих конечных состояний, может быть использовано в локальных и централизованных системах контрол и управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях пр мышленности в тех случаях, где для сигнализации положения ИМ достаточна не количественная, а лишь наг лядная качественная характеристика состояния, осуществляемаяпростыми устройствами при использовании для мнемосхем светотехнических средств отображения информации. Целью изобретения является увели чение информативности устройства пу тем обеспечения сигнализации Бегущим светом движения материального или энергетического потока через Ш с последующим его переводом (при не обходимости) в ровное свечение,. На фиг.1 представлена функционал ная схема предлагаемого устройства сигнализации; на фиг.2 - функциона льная схема распределителя импульсо вариант. Устройство сигнализации (фиг.1) содержит датчики 1 и 2 положения (датчики конечных положений ИМ соот ветственно Закрыто и Открыто), световой индикатор 3 положения Зак рыто , световые индикаторы Аи 5, положения Открыто, элементы ИЛИ 6-9, двухвходовые, элементы И 10 и 11 четырехвходовые, элемент ИЛИ-НЕ «12, триггеры 13 и 14, генератор 15 импульсов, шину 16 Закрыть и шину 17 Открыть, шину 18 Стоп, элементы ИЛИ 19-21 двухвходовые, элементы ИЛИ 22-24 трехвходовые, элемент И 25 трехвходовый, элементы И 26-28 двухвходовые, триггер 29, рас ределитель 30 импульсов и шину 31 Сброс. Распределитель 30 вьтолнен на триггерах 32 и 33 и элементах И 34-3 Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма со держит первый датчик 1 положения, которьй соединен с первым входом эл мента ИЛИ-НЕ 12 и первыми входами 3 первого и третьего двухвходовых элеентов ИЛИ 6 и 8,-второй датчик 2 положения, которьй соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 12 и вторыми входами второго и пятого двухвходовых элементов ИЛИ 7 и 19, а также с вторым входом четвертого двухвходового элемента И 26, щину 16 Закрыть, соединенную с первым входом второго двухвходового элемента ИЛИ 7, а также с вторыми входами четвертого двухвходового элемента ИЛИ 9 и восьмого трехвходового элемента ИЛИ 22, шину 17 Открыть, соединенную с первыми входами четвертого двухвходового элемента ИЛИ 9 и восьмого трехвходового элемента ИЛИ 22, а также с вторым входом третьего двухвходового элемента ИЛИ 8, шину 18 Стоп, подключенную к инверсному входу второго триггера 14 и к первому входу пятого двухвходового элемента ИЛИ 19, шину 31 Сброс, соединенную с третьим входом трехвходового элемента-ИЛИ 22, прямой и инверсньй входы первого триггера 13 соединены соответственно с выходами второго и третьего дбухвходовых элементов ИЛИ 7 и 8, прямой вход второго триггера 14 подключен к выходу четвертого двухвходового элемента ИЛИ 9, прямой и счетный входы триггера 29 соединены соответственно с выходами восьмого трехвходового элемента ИЛИ 22 и пятого двухвходового элемента ИЛИ .19, выход элемента ИЛИ-НЕ 12 соединен с первыми входами первого четырехвходового элемента И 10 и третьего трехвходового элемента И 25, а также с третьим входом второго четырехвходоврго элемента И 11, прямой и инверсный выходы первого триггера 13 подключены соответственно к третьему входу первого четырехвходового элемента И 10 и к первому входу второго четырехвходового элемента И 11, прямой выход второго триггера 14 соединен с вторым входом первого четырехвходового элемента И 10 и четвертым входом второго четырехвходового элемента И 11, а его инверсный выход соединен с вторым входом третьего элемента И 25, генератор 15 импульсов соединен с четвертым входом второго элемента И 11, а также с входом распределителя 30 импульсов, прямой выход триггера 29 соединен с третьим входом третьего элемента И 25 и первым входом двухвходового элемента И 25, а инверсный выход триггера 29 подключен к первым входам пятого и шестого элементов И 27 и 28, вторые входы которых соответственно подсое динены к выхсдам шестого и седьмого элементов ИЛИ 20 и 21, первый и вто рой входы которых подключены к выхо дам распределителя 30 импульсов, вы ход первого элемента И 10 соединен с вторым входом первого-.элемента ИЛИ 6, выход второго элемента И 11 сЪединен с первыми входами элементов ШШ 23 и 24, к выходам которых .подключены соответственно светЪвые индикаторы 4 и 5 положения, выход третьего элемента И 25 подключен к второму входу десятого элемента ИЛИ 24 и к выходу пятого элемента И 27, выход четвертого элемента И 26 соединен с третьим входом десятого эле мента ШШ 24 и с вторым входом вось мого элемента ИЛИ 23, выход шестого элемента И 28 подключен к третьему входу девятого элемента ИЛИ 23, а выход первого элемента ИЛИ 6 соединен со световым индикатором 3, В качестве датчиков 1 и 2 конечны положений используются обычно контакты конечных выключателей типа ВК ВВ или бесконтактные датчики типа БСП, БРП и др. Световые индикаторы 3-5 положений могут быть представлены в виде различных типов коммутатор ных ламп, электролюминесцентных индикаторов, светодиодов и т.п. Для устройства целесообразны только современные технические средства микроэлектроники, например, микросхемы типа К155, К511 и т.д. Распредели-. тель 30 импульсов также легко реализуется на этих средствах, в качестве которых может применяться пересчетна схема (фиг.2), состоящая из двух пос ледовательно соединенных триггеров 32 и 33 и четырех двухвходовых эле.ментов И 34-37, входы которых в раз личных сочетаниях подключены к выходам первого и второго триггеров 32 Устройство работает следующим образом. Исходное состояние элементов устройства зависит от исходного положения ИМ,а также от ранее подававшихся команд. Например, если подавались команды Закрыть или Открыть, то второй триггер 14 со своего прямого. 8234 выхода вьщает единичньш логический сигнал, и, наоборот, - нулевой сигнал, если ранее подавалась команда Стоп. Элемент ИЛИ-НЕ 12 вьщает логическую единицу, когда ИМ не находится в одном из крайних положений. Принимаем за начальное исходное положение, когдаИМ полностью закрыт. В этом случае датчик 1 положения, вьздаваа логическую единицу, через первый элемент ИЛИ 6 вызывает ровное свечение индикатора 3 положения Закрыто. Два других индикатора 4 и 5 не светятся, так как датчик 2 положения и элемент ИЛИ-НЕ 12 выдают нулевые сигналы. Случайные команды Закрыто Стоп и Сброс не вызьшают ни изменения положения ИМ, ни све.гения индикаторов. При подаче команды Открыть по шине 17 первый триггер 13 преключается в инверсное состояние, а триггер 14 и триггер 29 - в гфягюе. Одновременно по цепям управления (эти цепи Открыть, Закрыть и Стоп не показаны) подается команда О -крыть на приводим,Если ИМначинает выполнятьэту команду,токак толькодатчик 1 положения Закрыто вьщает нулевой сигнал. V индикатор Jположения погаснет, а индикаторы 4 и 5 начнут прерьшисто светиться, поскольку на вход второго элемента И 11 поступают потенциальные длительные единичные сигналы от элемента ШШ-НЕ 12, триггеров 13 и 14 и прерывистый единичный сигнал от генератора 15 импульсов. Прерывистое (мигающее) свечение индикаторов 4 и 5 свидетельствует о переходном процессе (движении) ИМ в сторону его открытия. Как только ИМ полностью откроется, на вьпсоде датчика 2 положения появится единичный сигнал, который чеез элемент ИЛИ 19 по счетному входу ереключает триггер 29 в такое, состояние, при котором на его инверсном ыходе образуется единичный логичесий сигнал, разрешающий прохождение ерез элементы И 27 я 28 импульсов т распределителя 30 импульсов на лементы ИЛИ 23 и 24. При этом преывистое свечение индикаторов 4 и 5 ереводится в режим бегущего света, то свидетельствует о полном открыии механизма и движении в нем матеиального или энергетического потока.

Бегущий свет на двух световых индикаторах 4 и 5 положения Открыто в данном случае достигается за счет выполнения следующей последовательности свечения: в первый момент светится только индикатор 4, затем светятся оба индикатора 4 и 5, затем светится только индикатор 5, и, наконец, оба индикатора погашены. В том случае, когда наличие бегущего света может существовать длительное время и что, естественно, превращается для оператора в раздражающий фактор, на щину 31 Сброс подается управляющий сигнал, который переводит триггер 29 в прямое состояние, при котором передача импульсов от распределителя импульсов на элементы ИЛИ 23 и 24 прекращается, а с выхода элемента И 26 начинает поступать единичный длительный потенциальный сигнал, который вызьюает ровное свечение световых индикаторов 4 и 5.

Если до окончания полного открытия ИМ по вине 18 подана команда Стоп, то ИМ останавливается, а второй триггер 14 и триггер 29 переключаются в инверсное состояние, Переключение триггера 29 разрешает передачу импульсов с распределителя

30через элементы И 27 и 28 на световые индикаторы 4 и 5, обеспечивая имитацию бегущего света. После подачи квитирующего сигнала по шине

31 Сброс триггер 29 возвращается в прямое Состояние, вьщав нулевой сигнал на элементы И 27 и 28 и единичный сигнал на вход элемента И.

в результате-чего свечение индикатора 4 прекращается, а индикатор 5 высвечивается ровным светом. Половинное свечение мнемознака ИМ качественно сигнализирует о промежуточном полуоткрытом статистическом состоянии ИМ.

В случае подачи по шине 16 команды Закрыть триггеры 13 и 14 из инверсного переходят в прямое состояние, в результате чего индикаторы 4 и 5 гаснут, а индикатор 3 высвечивается мигающим светом, что свидетельствует о перемещении ИМ в сторону закрытия. Если ИМ доходит до своего конечного положения Закрыто, то прерьгоистьй (мигающий) сигнал индикатора 3 переходит в ровный, сигнализируя о конечном закрытом сотоянии механизма. Если же во время

движения ИМ в сторону его закрытия по какой-либо причине по шине 18 подается команда Стоп, то свечение индикатора 3 мигающим светом прекращается и появляется бегущий свет на индикаторах 4 и 5, информируя оператора о прекращении переходного процесса в сторону закрытия ИМ и начала установившейся работы механизма в полуоткрытом состоянии. После квитаций бегущего света, путем подачи сигнала по шине 31 светится ровным светом только индикатор 5, сигнализируя о полуоткрытом состоянии ИМ.

Технический эффект от использования устройства обусловлен его применением для отображения на мнемосхемах информации не только о конечном, промежуточном (остановленном) и динамическом (переходном) состоянии широкого класса двухпозицонных ИМ, но и индикации наличия движения материальных или энергетических потоков через ИМ при его полном и неполном открытии после прекращения переходного процесса и достижения установившегося состояния. При этом улучшаются эргономические условия работы оператора за счет повьшения информативности сигнализации. Это оказывает влияние на качество технологического контроля.

Формула изобретения

Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма, содержащее два датчика положения, три световых индикатора положения,

четьфе элемента ИЛИ, два элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, два триггера, генератор импульсов и шины Закрыть, Открыть и Стоп, первьй датч1 к положения соединен с пырвым входом первого элемента ИЛИ, с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и первым входом второго элемента ИЛИ, шина Закрыть соединена с первым входом третьего элемента ИЛИ, шина Открыть соединена с вторым входом второго элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй датчик положения соединен с вторым входом элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом третьего эле5 мента ИЛИ, прямой и инверсный входы первого триггера соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов ИЛИ, прямой и инверсный

входы второго триггера соединены соответственно с выходом четвертого элемента ИЛИ и шиной Стоп, входы первого элемента И соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ-НЕ, с прямым выходом первого триггера, с прямым выходом второго триггера и генератора импульсов, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, а входы второго элемента И соединены соответственно с инверсным выходом первого триггера, прямым входом второго триггера, с генератором импульсов, с выходом элемента ИЛИ-НЕ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым световым индикатором положения, отличающееся тем, что, с целью повьшения информативности устройства, в него дополнительно введены шесть элентов ИЛИ, четыре элемента И, третий триггер, распределитель импульсов и шина Сброс, второй датчик положения и шина Стоп соединены с входами пятого элемента ИЛИ, генератор импульсов соединен с входом распределителя импульсов, входы шестого и седьмого элементов ИЛИ соединены с выходом распределителя импульсов, выход элемента ИЛИНЕ соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и первьм входом третьего элемента И, инверсньй выход второго триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, прямой выход третьего триггера соединен с третьим входам третьего элемента И и первым входом четвертого

элемента И, второй вход которого соединен с вторым датчиком положения, инверсный выход третьего триггера соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, вторые входы

которйх соединены соответственно с выходами шестого и седьмого элементов ИЛИ, выход второго, четвертого и шестого элементов И соединены с входами девятого элемента ИЛИ, выход

которого соединен с вторым световым индикатором положения, вьйоды третьего и пятого элементов И объединены с одним из входов десятого элемента ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами второго и четвертого элементов И, выход десятого элемента ИЛИ соединен с третьим световьм индикатором поло;..ения.

Фаг. 2

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средств отображения информации на мнемосхемах о конечных положениях и перемещении запорно-регулирующих и им подобных исполнительньпс механизмов (ИМ). Цель изобретения - увеличение информативности устройства путем обеспечения сигнализации бегущим светом движения материального или энергетического потока через ИМ с последующим его переводом (при необходимости) в режим аовного свечения. С этой целью в устройство, содержащее два датчика положения, три световых индикатора, четьфе элемента ИЛИ, два элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, два триггера, генератор импульсов и шины Закрыть, Открыть и Стоп, введены шесть элементов ИЛИ, четьфе элемента И, третий триггер, распределитель импульсов и шина Сброс. При закрытом ИМ равным светом светится индикатор положения Закрыто. При подаче команды Открыть ИМ начинает выполнять команду, индикатор положения Закрыто гаснет, а два других начинают светиться прерьшисто. При полном открытии ИМ эти индикаторы переводятся с S в режим бегущего света, свидетельстел вукяций о движении в ИМ потока. При подаче в этом случае управляющего сигнала на шину Сброс индикаторы переходят в режим ровного свечения. Если до окончания полного открытия ИМ будет подана команда по шине Стоп, то один из этих индикаторов погаснет, а другой будет светится ровным светом. При подаче команды ел Закрыть оба индикатора гаснут, а 00 индикатор положения Закрыто свею тится мнгаюцим светом, при достиже00 нии ИМ конечного положения Закрыто этот индикатор переходит в режим ровного свечения. 2 ил.