Устройство для программного управления водоподготовительными фильтрами Советский патент 1987 года по МПК G05B19/418 

11

Изобретение относится к области автомятического управления процессами водоподготовки, например, для котельных, ТЭЦ, ГРЭС.

Целью изобретения является рас-

ширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения восстановления фильтра с большим числом исполtraтельных устройств и операций восстановления фильтра,

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема технической реализации устройства на уровне стандартных функциональных элементов 5 на фиг о 3 и 4 - временные ди- аграммь работы устройства,

стройство содержит блок 1 управления,, элемент 2 задержки,, счетчик 3 числа операций, первый и второй КЗ- триггеры, триггеры 4 и 5, первый и второй блоки 6 и 7 набора программ, генератор 8 импульсов, счетчик 9 длительности операций, блок 10 сравнения, элемент И-НЕ 11, блок li датчиков фильтра..

Блок 1 управления (фиг, 2) содержит десятичный, счетчик с дешифратором 13, построенный на микросхеме Д2-К176ИЕ8, на выходах которого формируются сигналы окончания операций восстановления, которые используются для сигнализации и вызова оператора, триггер 14, построенный на элементах 2И-НЕ 15 микросхемы Д1-К1 7 6ЛА7 резисторе 16 и конденсат оре 17, уста навливаемый в исходное (нулевое) состояние по окончании программы восстановления фильтра и при включении напряжения питания, и срабатывающий при нажатии кнопки 18 Пуск,

Элемент 2 задержки (фиг,, 2) построен на резисторе 19, конденсаторе 2 и элементе ИЛИ-НЕ 21 микросхемьт ДЗ-К176ЛЕ5,

Счетчик 3 числа операций построен на микросхеме Д4-К176ИЕ1,

Триггеры 4 и 5 (фиг, 2) переключения программы построены на элементах 2И-НЕ 22 микросхемы Д5-К176ЛА7, срабатывают при появлении сигнала логического О на поапедних, в данном . случае шестых выходах соответствующих блоков 6 и 7 набора программы, и устанаапиваются в исходное (нулевое) состояние при отработке всей програм мь восстановления фильтра,

Элемент И-НЕ 11 реализован на микросхеме Д1-К176ЛА7,

5 2

Блоки 6 и 7 набора программы выполнены в виде перепрограммируемых постоянных запоминаюпщх устройств (ПИЗУ) информационной емкостью 2

и 2

f-разрядных слов. Адреса

O

0

5 10

5

0 5

0

ячеек ППЗУ, в которых хранятся Е-раз рядные слова (предварительно записанные в ППЗУ в соответствии с алгоритмом восстановления фильтра), имеют следующую структуру: первый разряд управляет работой счетчика 9 длите,пьности операций, при этом логическая 1 устанавхшвает его в нулевое состояние, а логический О разрешает счет импульсов генератора 8 импульсов; следующие (1-2) разрядов представляют собой дпительности операций восстановления в двоичном или двоично-десятичном коде; послед- ний (1-й) разряд формирует сигнал окончания подпрограммы. Перепрограммируемая логическая матрица (Ш1М) , на которой реализованы блоки 6 и 7, в зависимости of уровня логических сигналов на их входах управления (выборки) может иметь по выходам состояние невыбора с высоким входным импедансом при логической 1 на входе выборки, а также активное состояние логического О или логической 1 (в зависимости от записанной программы) при логическом О на входе выборки. Каждый блок б и 7 набора программ построен на одной микросхеме Д6 (Д7) - К573РФ1 информационной емкостью 8192 бит (число разрядов адресного слова - 10, информационного - 8) ,

Блок 12 датчиков фильтра представляет собой совокупность датчиков фильтра и концевых выключателей исполнительных устройств обслуживающего фильтра.

Генератор 8 (прямоугольных) импульсов построен на микросхеме ДЗ-К1 76ЛЕ5 и содержит элементы ИЛИ 23, резистор 24, конденсатор 25.

Счетчик 9 длительности операций построен на микросхеме Д8-К1 76ИЕ1,

Блок 10 сравнения построен на микросхеме Д9-К561ИП2.

В тексте использованы общепринятые для те шологических процессов 1зодоподготовки термины:

технологическая линия - совокупность исполнительных устройств (вентили, задвижки и т.п,) и трубопроводов, при помощи которых через

фильтр пропускается вода и регенера- ционный раствор;

операция - сохранение одной и той же технологической линии в течение определенного времени;

формирование (подготовка) технологической линии для проведения операции восстановления

процесс сос

тавления технологической линии, заключающийся в последовательной установке исполнительных устройств в положения, необходимые для проведения данной операции,

На временной диаграмме работы устройства (фиг, 3) обозначены: момент tg включения напряжения питания момент 14 начала отсчета времени первой (начальной) операции восстановления ; момент t. окончадая отсче- та времени первой операции восстановления; момент tj начала отсчета времени второй операции восстановления; момент t окош-шния отсчета времени второй операции восстановления; момент t- окончания первой подпрограммы, момент t,, начала отсчета времени первой операции второй подпрограммы; время t,-tg, в течение которого оператор формирует технологи ческую линию для проведения первой операции восстановле шя, последовательно закрывая, к примеру, задвижки 1 и 2 и открывая задвижки 3 и 4;

время , проведения первой опера- jr RS-триггера 4 переключения програмьи.

который переводится в состояние логической } по окончании первой подпрограммы алгоритма восстановления фильтра,

ЦИК восстановления, составляющее, например, 2Т, где Т - период следования импульсов генератора 8; время , в течение которого оператор формирует технологическую линию для проведения второй операции восстановления, последовательно открывая, к примеру, задвижку 1, закрывая зад40 Выход первого RS-триггера 4 переключения пpoгpaм JЫ подключен через первый вход логического элемента И-НЕ 11 к входу управления (выборки) блока 6 дпя его блокировки после отвижки 3 и 4 и открывая задвижку 5; время t4-t3 проведения второй опера- 45 работки первой подпрограммы и к вхо- ции восстановления, составляющее,ду 1л 1борки второго блока набора прогнапример 4Т; сигналы AI-A7, А11-А14рамм 7 для ее перевода в активное

датчиков положения исполнительных устройств № 1 - 14, условно расположенных в блоке 7; выходные сигналы 50 А8-А10 счетчика 3 числа операций; сигнал П на выходе блока 1 управлесостояние,

т- и k-входы блоков 6 и 7 набора программ соответственно подключены к датчикам и концевым выключателям запорной арматуры фильтра, условно расположенным в блоке 7, а п-входы - к выходам счетчика 3 числа операций.

ния; выходные сигналы 1Ш1 и 1Ш2 тригт- и k-входы блоков 6 и 7 набора программ соответственно подключены к датчикам и концевым выключателям запорной арматуры фильтра, условно расположенным в блоке 7, а п-входы - к выходам счетчика 3 числа операций.

геров 4 и 5 переключения программы;

и.1ходные сигналы В1-В6 ПЛМб (высоко- 5 Выход генератора 8 импульсов подклю- импедансное состояние выходов ППМчек к счетному входу двоичного счетобозначается знаками XX, номер под-чика 9 длительности операции, В1слюпрограммы - через дробь); выходныечаемому по разрешающему сигналу с

сигналы 6 генератора 8 импульсов;первых выходов блоков 6 и 7.

o

5

0

выходные сигналы Q, Q , Q, , Qg счетчика 9 длительности операций; выходной сигнал ЕС блока 10 сравнения; выходной сигнал С элемента 2 задержки; выходные сигналы С1-С8 десятичного счетчика 13 блока 1 управления об окончаний операций восстановления № 1 - 8 соответственно.

Управление работой устройства осуществляется блоком 1 управления, который :

-формирует сигналы вызова оператора, воспринимая импульсньте сигналы об окончании операции, поступающие

с выхода элемента 2 задержки на его вход и на вход счетчика 3 числа опес раций;

I - производит сброс счетчика 3 числа операций и триггеров 4 и 5 переключения программы в исходное (нулевое) состояние до начала отработки программы восстановления фильтра и после ее окончания путем подачи на их R-входы соответствующего логи- 5 ческого сигнала;

-формирует сигнал пуска программа восстановления фильтра, который через второй вход логического элемента И-НЕ 11 подается на вход управления первого блока 6 набора программы (выборки) и переводит его в активное состояние.

Третий выход блока 6 набора программ подключен к S-входу первого

RS-триггера 4 переключения програмьи.

который переводится в состояние логической } по окончании первой подпрограммы алгоритма восстановления фильтра,

Выход первого RS-триггера 4 переключения пpoгpaм JЫ подключен через первый вход логического элемента И-НЕ 11 к входу управления (выборки) блока 6 дпя его блокировки после отработки первой подпрограммы и к вхо- ду 1л 1борки второго блока набора прогсостояние,

т- и k-входы блоков 6 и 7 набора программ соответственно подключены к датчикам и концевым выключателям запорной арматуры фильтра, условно расположенным в блоке 7, а п-входы - к выходам счетчика 3 числа операций.

5 1

Выходы счетчика 9 длительности операций подключены к первым входам блока 10,

Устройство работает следующим образом,

При включении напряжения питания (точка tf, на фиг, 3) выходной нулевой сигнал триггера 14 пуска блока 1 управления устанавливает в исходное нулевое состояние счетчик 3 числа

операций, триггеры 4 и 5 переключения программы и десятичный счетчик 13 индикагщи операций блока 1 управления , Выходь 6 под воздействием сигналов логической 1, поступающих с выхода элемента И-НЕ 11 на вход уп- равле1шя (выборки) первого блока 6 и с выхода триггера 4 переключения программы на вход управления (выборки) блока 7, находятся в высокоим- педансном состоянии независимо от уровня сигналов на их адресных входах. Счетчик 9 при этом находится в нулевом состоянии так как дпя него вь1сокоимпедансное состояние первых №1ходов блоков 6 и 7 равносильно логической 1, Выходной сигнал блока 10 равен логическому О, а элемента 2 - логической 1 вследствие неравенства кодов на входах блока 10 сравнения i

Перед включением программы восстановления (|ильтра оператор формирует технологическую лИлию для проведения первой.(начальной) операции восстановления, номер которой определен (при ) трехразрядным (в данный момент нулевым) кодом счетчика 3 числа операций. После того, как исполнительные устройства фапьтра

переходят в Tpe6yeNfbie состояния, на входах А1-А7 первого блока 6 устанавливается двоичный (при ) семиразрядный код, который свидетельствует о том, что технологическая линия дпя проведения первой (начальной) операции восстановления сформирована

Далее оператор нажимает на кнопку 18 Пуск блока 1 управления, триггер 14 пуска блока 1 управления срабатывает и на его выходе уста навливается сигнал лог, 1, переводящий через вход элемента И-НЕ 1 1 первый блок 6 в активное состояние, При этом на первом выходе блока 6 появляется сигнал логического О, разрешая Счет импульсов генератора двоичным счетчиком 9, на следующих

156

его выходах устанавливается двоичный (при 2-4) четырехразрядный код задания времени первой (начальной) операции восстановления, а на последнем выходе сохраняется сигнал ло- гаческой 1, Двоичный счетчик 9 отсчитывает импульсы генератора 8 до тех пор, пока его выходной код не сравняется с выходным четьфехразряд- ным кодом первого блока 6 (точка t на фиг, 3), Йри этом условии срабатывает блок 10 сравнения кодов, выходной сигнал которого с задержкой, определяемой элементом 2, поступая на блок 1 управления, оповещает оператора об окончании первой (начальной) операцрш восстановления и устанавливает единицу в младшем разряде счетчика 3 числа операций.

Изменившийся выходной код счетчика 3 числа операций, поступая (при ) на входы А8-А10 первого блока 6, вызывает на его выходах (при 6) новый шестиразрядный код, первый разряд которого (логическая I) устанавливает двоичный счетчик 9 в нулевое состояние и запрещает счет импульсов генератора 8, следующие четыре разряда будут задание времени для проведения следующей (второй) операции восстановления, шестой разряд сохранит состояние логической I, при этом на выходе блока 10 установится логический О а на выходе элемента 2 - ло гическая 1 вследствие неравенства кодов на входах блока 10 сравнения. Этот 6- разрядный код остается неизменным до тех пор, пока оператор, воздействуя на соответствующие исполнительные устройства, не подготовит технологическую линию для проведения второй операции восстановления, номер которой определен п-раэрядным (в данный момент все разряды кода, кроме младщего, равны нулю) кодом счетчика 3 операций.

После того, как исполнительные устройства фильтра перейдут в требуемые состояния (точка 1знафиг, 3) на входах блока 6 установится двоичньй 7-разрядный код, который будет свидетельствовать о том, что технологическая линия для проведения второй операции подготовлена. На ее выходах появится 6-разрядный код, в первом разряде которого будет логический О, а значения остальных

74

разрядов останутся прежними, Двоич- счетчик 9 при этом начнет отсчет времени второй операции восстановления. Аналогичным образом происходит последовательная подготовка и проведение всех остальных операций первой подпрограммы восстановления фильтра.

После отсчета времени последней операции восстановления, например с порядковым номером 5 (в двоичном коде 101) первой подпрограм} яы (точка tf на фиг, 3), при срабатывании блока 10, выходной сигнал которого с задержкой, определяемой элементом 2, поступая на блок 1 управления, оповещает оператора об окончании последней операции первой подпрограммы, а на выходе счетчика 3 числа операций устанавливает новый код, которьй поступая на входы А8-А10 первого блока 6, вызывает на его выходах (при 6) новый шестиразрядный код, первый разряд которого (логическая 1) устанавливает двоичный счетчик 9 в нулевое состояние и запрещает счет импульсов генератора 8, на шестом разряде выходного кода первого блока 6 появляется логический О, срабатывает триггер 4 переключения прог раммы, переводя в активное состояние второй блок 7 и снимая сигнал выборки по первому входу элемента И-НЕ 11 с первого блока 6,

Выходной код счетчика числа опера ций, поступающий на входы А8-А10 вто рого блока 6, вызывает на его выходах (при 6) шестиразрядный код, первый разряд которого, равный логической 1, запрещает счет импульсов генератора 8, Следующие четыре разряда будут заданием времени для проведения очередной, в нашем случае шестой (011) операции восстановления. Шестой разряд принимает значение ло- П1ческой 1, Этот шестиразрядный код остается неизменным до тех пор, пока оператор, воздействуя на соответствующие исполнительные устройства, не сформирует технологическую линию, присущую следующей операции восстановления. После того, как исполнительные устройства Ультра перейдут в требуеглле состояния (точка t; на фиг, 3), на выходах А1-А7 второго блока 7 установится соответствующий двоичный 7-разрядный код, а на его выходах появится шестиразряд- ный код, в первом разряде которого

15-8

будет логический О. Значения остальных разрядов останутся прежними Двоичный счетчик 9 при этом начнет отсчет времени данной операции восстановлением фильтра.

Аналогичным образом происходит последовательная подготовка и проведение всех остальных операций восстановления фильтра. После отсчета времени последней операции восстановления срабатывает блок 10, его выходной сигнал с задержкой, определяемой элементом 2, поступает на блок 1 управления, оповещает оператора об окончании последней операции восстановления и на выходе счетчика 3 числа операций устанавливается единичный код, который, поступая на входы А8-А10 блока 7, вызывает на его выходах (при ) новый шестиразрядный код, шестой разряд которого принимает значение логического О, устанавливающее триггер 14 пуска блока 1 управления в исходное (нулевое) состояние. Его выходным сигналом в нулевое состояние устанавливаются счетчик 3 числа операций, триггеры 4 и 5 переключения программы и чик 13 блока 1 управления, блоки 6 и 7 переходят в высокоимпедансное состояние, двоичный счетчик 8 находится в нулевом состоянии, выходной сигнал блока 10 равен логическому О, а блока 2 - логической 1, Таким образом, устройство приводится в исходное первоначальное состояние.

Формула изобретения

Устройство ;цля программного управления водоподготовительными фильтрами, содержащее першлй и второй блоки набора программы, блок управления, генератор импульсов, счетчик длительности операций, счетчик числа операций, блок сравнения,, элемент задержки, блок датчиков 4йшьтра, подключенный первыми и вторыми выходами к первым информационным входам соответственно первого и второго блоков набора программ, соединетагх первыми выходами с входом обнуления счетчика длительности операции, подключенного счетным входом к выходу генератора импульсов, а разрядным выходами - к первым входам блока сравнения, связанного вторыьм входами со вторыми выходами первого и второго

9 12

блоков набора программы, а выходом через элемент задержки - к первому входу блока управления и к счетному входу счетчика числа операций, соединенного входом обнуления с первым выходом блока управления, а соединенного разрядными выходами - с вторыми информационными входами первого и второго блоков набора программы, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, введены первый и второй RS-триггеры и элемент И-НЕ, подключенный первым входом к

15-10

прямому выходу первого RS-триггера и к управляющему входу второго блока набора программы, вторым входом - ко второму выходу блока управления и к R-входам первого и второго RS-триг- геров, а выходом -к управляющему входу первого блока набора программы, соединенного третьим выходом с S-входом первого триггера, причем третий выход второго блока набора программы подключен к S-входу второго RS-триггера, соединенного выходом с вторьм входом блока управления.

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами водоподготовки, в частности для котельных, ТЭЦ, ГРЭС. Цель изобретения - расширение функцнональных возможностей устройства за счет восстановления фильтра с большим числом исполнительных устройств и операций восстановления фильтра. Устройство содержит блок 1 управления, элемент 2 задержки, счетчик 3 числа операций, первый и второй RS-триггеры, первый и второй блоки 6,7 набора программы, генератор 8 импульсов, сЧетчик 9 длительности операций, блок 10 сравнения, элемент И-НЕ 11, блок 12 датчиков фильтра. 4 ил. i сл

/8

.2.

Составитель Н, Горбунова Редактор Н. Егорова Техред И.Попович Корректор М. Самборская

-.и.- -..-...и.--.- .----. ««,«. «.и..™.. и. «о,..«. М™. «в™. в« .в™. ,.. «И ,«. .и. . «.,« «ежи-..и. в. .ее-«в -,

Заказ 886/49Тираж 864Подписное

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