Устройство сигнализации состояния запорного исполнительного механизма Советский патент 1987 года по МПК G08B23/00 

Изобретение относится к устройствам сигнализации состояния запорных двухпоэиционньпс исполнительных механизмов (ИМ) , обладающих органами контроля своих конечных положений и приврдимых в движение реверсивными электроприводами, режимы эксплуатации которых определяют не только их длительное и непрерывное время перехода из одного конечного положения, в другое, но и необходимость временной остановки в промежуточном положении, а также .требуют принудительного уплотнения запорного органа в конце хода на закрытие, достигаемо го с помощью силовых ограничительны средств, снабженных дискретным органом контроля величины крутящего момента, и может быть использовано в локальных и централизованных системах управления и контроля в газовой, химической, энергетической и других отраслях промьшшенности.

Цель изобретения - повьпиение информативности устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства сигнализации состояния запорного исполнительного механизма; на фиг,2 и 3 - функциональные схемы возможных вариантов вьтолнения преобразователя импульсов.

Функциональня схема устройства сигнализации (фиг.1) содержит элементы ИЛИ 1 и 2, световые индикаторы 3 и 4, положения, шину 5 первого конечного положения Закрыто, элемент ШШ-НЕ 6, элемент ШШ 7, шину 8 второго конечного положения Открыто, элементы ИЛИ 9-11, шину 12 Открыть,триггеры 13 и 14, шину 15 Стоп, элементы И 16-18, генератор 19 импульсов, световой индикатор 20 положенияj шину 21 Закрыть, информационную шину 22, по которой поступает сигнал о срабатывании ограничительного силового средства принудительного уплотнения при закрытии ИМ, инвертор 23, элементы И 24-27, элемент ШШ 28,. элемент 29 вьщерж- ки времени, преобразователь 30 импульсов .

Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние его элементов зависит от исходного положения ИМ, отсутствия сигнала на информационно шине 22, а также от ранее подавав

5

0

5

шихся команд. Если подавались коман- ды Закрыть или Открыть, то второй триггер 14 со своего .прямого выхода выдает единичный логический сигнал, и наоборот, нулевой сигнал, если ранее подавалась команда Стоп. Элемент {-ШИ-НЕ 6 вьщает логическую 1, когда ИМ находится в промежуточном положении, соответствующем отсутствию единичных сигналов на шинах 5 и 8 первого и второго конечных положений. Кроме того, для создания уплотнения запорного исполнительного механизма в положении Закрыто отключение его электропривода происходит не с помощью подверженного разрегулировке и не обеспечивающего необходимой точности действия конечного выключателя, а с помощью выключателя электромеханической муфты, срабатывающей при определенных значениях крутящего момента на приводном валу, который соответствует необходимой гпотности закрытия затвора ИМ. Возврат выключателя муфты в исходное состояние при реверсе из закрытого состояния происходит только после того, как вал привода совершит некоторый путь, характеризующий собой нечувствительность муфты. Во время этого пути контакт выключателя муфты не только замкнут, но и заблокирован механически. Наличие этой блокировки приводит к тому, что 5 автоматический реверс электропривода можно осуществить только после того, как контакт выключателя разомкнется.

Принимает за начальное исходное положение, при котором Ш полностью открыт. Б этом случае на шину 8 второго открытого положения поступает единичный логический сигнал, который вызывает ровное свечение второго 4 и третьего 20 индикаторов положения. Первьй индикатор,3 положения погашен, так как на шине 5 первого конечного положения, а также на выходе элемента ШШ-НЕ 6 присутствуют логические сигналы. При необходимости изменения состояния ИМ на шину 21 подается команда Закрыть, при которой первый 13 и второй 14 триггеры переходят из инверсного состояния в прямое. Б случае выполнения этой команды и отхода ИМ от своего открытого конечного положения единичный логический сигнал с шины 8 снимается. Индикато0

0

5

0

5

ры 4 и 20 положения гаснут, а индикатор 3 положения начинает высвечиваться мигающим светом, свидетельствуя о движении ИМ в сторону закрытия. Если во время движения ИМ в сторону закрытия по шине 15 будет подана команда Стоп, то второй триггер 14 изменит свое состояние на инверсное Мигающее высвечивание индикатора.3 положения прекращается, а ровным светом высвечивается второй индикатор 4 положения, поскольку на всех входах элемента И 18 будут присутствовать единичн1)е логические сигналы. Половинное свечение мнемозна- ка свидетельствует о полуоткрытом статическом положении.ИМ. Для дальнейшего перемещения ИМ в сторону закрытия по шине 21 вновь подается команда Закрыть. Второй триггер 14 вновь возвращается в прямое состояние, индикатор 4 положения гаснет, а индикатор 3 положения начинает высвечиваться мигающим светом, сигнализируя о движении ИМ в сторону закрытия. При подходе ИМ к закрытому положению первым срабатывает конечный выключатель закрытого положения что соответствует появлению единичного логического сигнала на шине 5 первого конечного положения и нулевого сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6, который запрещает передачу прерывистых сигналов от генератора 19 импульсов через элемент И 16 на первьй индикатор 3 положения. Однако, поскольку ИМ продолжает свое движение, то высвечивание этого индикатора мигающим светом продолжается через элемент И 26, на втором и третьем входах которого присутствуют единичные логическ-ие сигналы, поступающие с шины 5 и выхода инвертора 23, а на первом входе - прерывистый сигнал, поступающий с генератора 19 импульсов. Как только крутящий момент на валу электромеханической муфты достигнет величины, соответст- вующей необходимой плотности закрытия запорного органа ИМ, срабатывает ее выключатель, и на информационной шине 22 появится единичный логический сигнал, который запрещает песе- дачу через элемент И 26 на индикатор 3 положения сигналов генератора 19 импульсов и одновременно формирует на выходе элемента И 25 длительный единичный потенциальный сигнал, который

5

вызывает ровное свечение индикатора 3 положения. Это означает, что ИМ не . только закрылся, но и уплотнился

При необходимости реверса ИМ в от- 5 крытое положение на шину 12 подается команда Открыть, при которой первый триггер 13 из прямого состояния переходит в инверсное, а второй триггер 14 прямое состояние сохраняет, и ес- 0 ли ИМ начал выполнять поданную команду, т.е. отошел от своего конечного закрытого положения, что соответствует на шине 5 первого конечного положения появлению нулевого логи- 5 ческого сигнала, а на выходе элемента ИПИ-НЕ 6 сигнала логической 1, то через элемент И 17 на второй 4 и третий 20 индикаторы начинают посту- пать прерывистые сигналы генератора 19 0 , импульсов, а длительный единичный по- тенциальньш сигнал на выходе элемента И 25 превращается в нулевой. При этом первый индикатор 3 положения гаснет, а второй 4 и третий 20 начинают высвечиваться мигающим светом, свидетельствуя о начале переходного процесса движения ИМ в сторону открытия.

Ввиду конструктивных особенностей электромеханических муфт контакты их микровыключателей продолжают оставаться в замкну-том состоянии некоторое время после начала движения ИМ в сторону открытия. Поэтому, как 5 только на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 появится единичный логический сигнал, через элемент И 24 запускается элемент 29 выдержки времени, который начинает контролировать время, в течение которого контакт электромеханической муфты находится в замкнутом состоянии. Если его размыкание произойдет ранее установленного времени, то ИМ будет продолжать свое дви- жение в сторону открытия. Это свидетельствует о том, что переход ИМ из закрытого и уплотненного состояния в промежуточное произошел нормально. Если же время замкнутого сос- 0 тояния контакта превысит установленное значение, то это означает, что в результате , например, чрезмерного уплотнения или повреждения уплот- нительных поверхностей затвора ИМ, 5 начавший свое движение, остановился действием на его электропривод защитного аппарата от перегрузки. В этом случае на выходе элемента 29 форми0

0

Ш

руется единичный логический сигнал, который поступает через элемент ИЛИ 28 на инверсный вход второго триггера 14, вызывая изменение его состояния с прямого на инверсное, в результате чего мигающее высвечивание второго 4 и третьего 20 индикаторов положения от воздействия сигналов генератора 19 импульсов прекращается . Одновременно единичньш сигнал с выхода элемента 29 поступа- ет на вход элемента И 27, разрешая прохождение на второй индикатор 4 положения сигналов от преобразователя 30 импульсов. Мигающее высвечи- 5 формула вание этого индикатора в зависимости от варианта выполнения преобразователя 30 сигналами пониженной (повышенной) частоты или сигналами, в результате воздействия которых длительность высвечивания индикатора 4 положения в несколько раз превышает его погашенное состояние, свидетельствует об остановке ИМ в начале пути при реверсе на открытие, и возможности его движения в сторону закрытия, только с помощью ручного маховика.

При восстановлении напряжения

При необходимости дальнейшего движения ИМ в сторону открытия или закрытия по шинам 12 и 21 подается соответствующая команда Открыть 5 или Закрыть. В зависимости от по данной команды и движения ИМ в сто ну открытия или закрытия мигающим светом высвечиваются соответственн индикаторы 4 и 20 положения или ин дикатор 3 положения, которые переходят в ровное свечение при достижении ИМ своего конечного открытог или закрытого уплотненного положен

изобретени

20

25

Устройство сигнализации состоян запорного исполнительного механизм содержащее шИны первого и второго нечных положений, три индикатора п ложений, шесть элементов ИЛИ, три элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, два тр гера, генератоо импульсов, шины О крыть, Закрыть, Стоп, причем шина первого конечного, положения соединена с одним входом элемента ИЛИ-НЕ и первым входом первого эле мента ИЛИ, шина второго конечного положения соединена с другим входо

питания на электроприводе и повтор- элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами

ной подаче команды по шине 12 Открыть движение ИМ в сторону открытия может быть продолжено. При этом второй триггер 24 вновь изменяет свое состояние с инверсного на прямое, и мигающее свечение второго 4 и третьего 20 индикаторов под воздействием сигналов от генератора 19 импульсов возобновляется. Когда ИМ дойдет до своего конечного открытого положения, на шине 8 второго конечного положения появится единичный логический сигнал., и оба индикатора 4 и 20 положения высветятся ровным светом, что свидетельствует о полном открытии им.

Если до окончания полного открытия ИМ по шине 15 будет подана команда Стоп, то ИМ остановится, а втовторого, третьего и четвертого элементов ИЛИ, тпкна Закрыть соединена с вторым входом третьего и первым входом пятого элементов ИЛИ, шина

35 Открыть соединена. с вторыми входами первого и пятого элементов ИЛИ, прямой и инверсный входы первого триггера соединены соответственно с выходами третьего и первого элементов

40 или, прямой вход второго триггера соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, прямой выход второго триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, а его инверсный выход - с вторым входом третьего элемента И, прямой и инверсный выходы первого триггера

45

рой триггер 14 переключится в инверс- 50 соединены соответственно с третьими

ное состояние, вьщав через элемент И 18 единичный логический сигнал на вход второго элемента ИЛИ 2. При этом свечение третьего индикатора 20 положения прекратится, а второй индикатор 4 положения высветится ров- кым светом. Половинное свечение мне- мознака ИМ свид ельствует о промежуточном полуоткрытом состоянии ИМ.

формула

При необходимости дальнейшего движения ИМ в сторону открытия или закрытия по шинам 12 и 21 подается соответствующая команда Открыть или Закрыть. В зависимости от поданной команды и движения ИМ в сторону открытия или закрытия мигающим светом высвечиваются соответственно индикаторы 4 и 20 положения или индикатор 3 положения, которые переходят в ровное свечение при достижении ИМ своего конечного открытого или закрытого уплотненного положения.

изобретения

формула

Устройство сигнализации состояния запорного исполнительного механизма, содержащее шИны первого и второго конечных положений, три индикатора положений, шесть элементов ИЛИ, три элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, два триггера, генератоо импульсов, шины Открыть, Закрыть, Стоп, причем шина первого конечного, положения соединена с одним входом элемента ИЛИ-НЕ и первым входом первого эле- мента ИЛИ, шина второго конечного положения соединена с другим входом

элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами

второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, тпкна Закрыть соединена с вторым входом третьего и первым входом пятого элементов ИЛИ, шина

5 Открыть соединена. с вторыми входами первого и пятого элементов ИЛИ, прямой и инверсный входы первого триггера соединены соответственно с выходами третьего и первого элементов

0 или, прямой вход второго триггера соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, прямой выход второго триггера соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, а его инверсный выход - с вторым входом третьего элемента И, прямой и инверсный выходы первого триггера

5

входами первого и второго элементов И, генератор импульсов соединен с четвертыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемен- 5f та И соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, к выходу которого подсоединен первый индикатор положения, выход третьего элемента И соединен с вторым входом второго эле71

мента ИЛИ, к выходу которого подсоединен второй индикатор положения, выход второго элемента И соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ и вторым входом четвертого элемента ИЛИ, к выходу которого подсоединен третий индикатор положения, отличающееся тем, что, с целью повьшения информативности устройства, в него введены инвертор, четыре элемента И, седьмой элемент ИЛИ, элемент выдержки времени, преобразователь импульсов и информационная шина, которая соединена с первыми входами четвертого и пятого элементов И, а также с входом инвертора, выход которого соединен с третьим входом третьего и первым входом шестого элемента И, выход элемента ЩШ-НЕ соединен с вторым входом четвертого элемента И, второй вход пяW.

937488

того элемента И соединен с шиной первого конечного положения и объединен с вторым входом шестого элемента И, третий вход которого сое- 5 динен с генератором импульсов, выход четвертого элемента И соединен с входом элемента выдержки воеме1 и, выход которого соединен с первыми

входами седьмого элемента и и седьмого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной Стоп, а его выход - с инверсным входом второго триггера, второй вход седьмого элемента И соединен с выходом преобра- зователя импульсов, вьрсоды пятого и шестого элементов И объединены и соединены с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход седьмого элемента И соединен с первьм входом второго элемента ИЛИ.

J5

20

(Pus.1

ViLZ.2

Редактор Э.Слиган

Составитель О.Богомолова

ТехредЛ.Олейник Корректор 0.Луговая

Заказ 388/54Тираж 544Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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

Vuz.3

Изобретение относится к устройствам сигнализации состояния запорных двухпозиционных исполнительных .механизмов. Целью изобретения является повьшение информативности устройства. В устройстве исходное состояние элементов зависит от исходного положения исполнительного механизма (ИМ), отсутствия сигнала на информационной шине, по которой поступает сигнал о срабатывании ограничительного силового средства принудительного уплотнения при закрытии ИМ, и от ранее подававшихся команд. Когда ИМ полностью открыт, происходит ровное свечение второго и третьего индикаторов положения, а первьй индикатор погашен. Когда происходит изменение положения ИМ, подается команда Закрыть, второй и третий индикаторы гаснут, а первый индикатор положения начинает высвечиваться мигающим светом. Как только ИМ достигнет закрытого положения и самоуплотнителя,. первый.индикатор положения перейдет в состояние ровного свечения. При реверсе ИМ в открытое положение второй и третий индикаторы положения начинают высвечиваться мигающим светом, свидетельствуя о начале переходного процесса, а первый индикатор положения гаснет. В случае какой-либо неисправности, приводящей к остановке ИМ, второй и третий индикаторы положения прекращают мигающее свечение. Затем-второй индикатор положения начинает светиться, но продолжительность свечения в несколько раз превьшает погашенное состояние, что свидетельствует об остановке ИМ в начале пути при реверсе на открытие. При необходимости движения ИМ в сторону открытия или закрытия подается соответствующая команда Открыть или Закрыть, в зависимости от чего высвечиваются мигающим светом i второй и третий индикаторы положения либо первый индикатор положения, которые переходят в ровное свечение при достижении ИМ одного из своих, конечных положений. 3 ил. i (Л tsd со 00 4 00