Устройство сигнализации состояния исполнительных механизмов Советский патент 1987 года по МПК G08B23/00 

двухпозиционных исполнительных механизмов, но и обеспечивать достоверность интегральной сигнализации состояния технологического процесса в ИМ, Устройство повьшает информативность за счет того, что в нем осуществляется сигнализация состояния технологического процесса в первом ИМ, соединительной линии и втором ИМ, которые совместно образуют единую последовательную техноло-ч гическую цепь. Сигнализация переход первого ИМ из открытого положения в закрытое осуществляется, когда сигнал на шине 2 станет равным логическому нулю и световые индикаторы 4,5 и 34 погаснут, а световой индикатор

1

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, используется в качестве средства отображения информации на динамических мнемосхемах, позволяющего осущест- влять сигнализацию не только статических конечных и динамического промежуточного положений двухпозиционных исполнительных механизмов (ИМ), но и обеспечивать достоверность отображения состояния в них технологического процесса при последовательном соединении последних с другими исполнительными механизмами с органами контроля своих конечных положений, и может быть использовано в системах управления в газовой, химичест кой, энергетической и др. отраслях промышленности, когда для сигнализации положения ИМ и состояния в нем технологического процесса достаточна не количественная, а лишь наглядная качественная характеристика состояния, осуществляемая устройствами при использовании простых светотехнических средств.

Цель изобретения - повышение информативности устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства сигнализации состояния исполнительных механизмов.

Функциональная схема устройства сигнализации состояния исполнительных механизмов содержит шины 1 и 2

3 высветится мигающим светом, свидетельствуя о перемещении первого ИМ в сторону закрытия. Состояние светового цилиндра 35 определяется только положением второго исполнительного механизма. При достижении первым исполнительным механизмом своего конечного закрытого положения индикатор 3 переводится в ровное свечение т.б, процесс закрытия завершается. Такая сигнализация отображает бегущим светом индикаторов 3,4,5,34 нор- мальный ход технологического процесса, ровным светом - осуществление каких-либо подготовительных операций 1 ил.

5

0

0

информации о положении первого исполнительного механизма, световой . индикатор 3 сигнализации положения Закрыто первого ИМ, световые индикаторы 4 и 5 сигнализации положения; ЧОткрыто первого ИМ, элементы ИЛИ 6г 9, элементы И 10 - 15, элементы ИЛИ 16 и 17, генератор 18 импульсов, триггер 19, элемент ИЛИ-НЕ 20, триггер 21, распределитель 22 импульсов, шину 23 Сброс, шины 24 и 25 информации о положении второго ИМ, формирователь 26 импульса, инвертор 27, элементы И 28 - 32, усилитель-повторитель 33, световой индикатор 34 сигнализации состояния линии связи между исполнительными механизмами, световой индикатор 35 сигнализации открытого конечного положения второго ИМ.

Стрелкой указано направление движения материала потока в тракте, содержащем последовательно соединен- Hbie первый и второй ИМ.

Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние элементов устройства зависит от Исходного состояния обоих исполнительных механизмов, а также от того, подавалась или не подавалась команда по шине 23 Сброс, В случае подачи такой команды .второй триггер 21 со своего прямого выхода выдает единичньгй логический

.сигнал, а с инверсного - нулевой. Элемент ИЛИ-НЕ 20 формирует на своем выходе единичный логический сигнал только тогда, когда первый ИМ

не находится в одном из крайних поло-5 И 2 и И 13 единичных длительных пожений.

За исходное состояние принимают положение, при котором первый и второй ИМ находятся в закрытом состоянии. В этом случае по шинам 1 и 24 в схему подаются единичные логичесг кие сигналы, первый из которых поступает на первый вход элемента ИЛИ 6, вызывая ровное свечение первого светового индикатора 3, а второй через элемент ИЛИ 16 поступает на первый и второй входы соответственно элементов И 13 и И 12, подготавливая их к работе в тот момент, когда пертенциальных сигналов открытого и закрытого положений соответственно первого и второго ИМ, поступающих по шинам 2 и 24. При достижении первым

10 исполнительным механизмом своего конечного открытого положения не происходит свечения световых индикаторов 34 и 35, так как элемент И 30 заперт по второму входу нулевым сиг15 налом, поступающим с прямого выхода триггера 21, элемент И 31 заперт по первому входу нулевым сигналом, поступающим с инвертора 27, а элемент И 32 заперт по второму входу

вый исполнительный механизм достиг- 20 нулевым сигналом, поступающим по ши- нет своего крайнего открытого поло- не 25.

жения. Единичный логический сигнал с Это свидетельствует о полном отк- шины 24, инвертируясь элементом 27 рытии первого исполнительного меха- и поступая на первый вход элемента низма и отсутствии движения материаль- И 31, не дает возможности светиться ного потока в технологической цепи, четвертому световому индикатору 34. В этом же исходном состоянии по второй шине 2 и шине 25 конечных открытых положений первого и второго ИМ

содержащей последовательно соединен- Hbie первый и второй ИМ.

Такое состояние продолжается до

тех пор, пока второй исполнительный в схему поступают нулевые логические 30 механизм не откроется. Как только он

сигналы, в результате чего световые индикаторы 4,5,34 и 35 погашены.

При подаче на привод первого исполнительного механизма комащцл

Открытие ИМ начинает открываться. 35 вых индикаторов 4 и 5 открытого полоКак только сигнал на первой шине I становится равным О, световой индикатор 3 гаснет, а второй и третий световые индикаторы 4 и 5 светятся мигающим светом, сигнализируя пере- 40 мещение первого исполнительного механизма в сторону открытия. Если он достигает своего конечного открытого положения, на второй шине 2 нулевой

логический сигнал изменяется на еди- 45 ду элемент И 31. Этим разрешается ничный и мигающее свечение индикато- прохождение сигналов от распределите- ров 4 и 5 переводится в ровное, несмотря на переключение триггера 21 в инверсное состояние выходным сигналом формирователя 26. Инверсное сос-50 пульсов на световой индикатор 35 раз- тояние триггера 21 сохраняется до решает единичный логический сигнал, момента прихода единичного сигнала :. по шине 23 Сброс благодаря принципу работы формирователя 26, который несмотря на присутствие на его входе 55 том в следующей последовательности: длительного единичного сигнала через йервым высвечивается световой индика- время, определяемое параметрами его времязадающей цепи, формирует на

жения первого ИМ исчезает, а световые индикаторы 4,5,34 и 35 начинают высвечиваться бегущим светом. Это объясняется тем, что нулевой логический сигнал, поступающий по шине 24, через элемент ИЛИ 16 запирает по первому и второму входам соответственно элементы И 13 и 12, а также через инвертор 27 открывает по первому вхоля 22 импульсов на световые индикаторы 4,5 и 34. Прохождение сигнала с. третьего выхода распределителя 22 импоступающий с шины 25. Таким образом все четыре световых индикатора 4,5, 34 и 35 высвечиваются бегущим све тор 5, затем световой индикатор 4, за ним световой индикатор 35 и, нако13074694

своем выходе нулевой сигнал. Перевод световых индикаторов 4 и 5 из мигающего в ровное свечение объясняется наличием на обоих входах элементов

тенциальных сигналов открытого и закрытого положений соответственно первого и второго ИМ, поступающих по шинам 2 и 24. При достижении первым

исполнительным механизмом своего конечного открытого положения не происходит свечения световых индикаторов 34 и 35, так как элемент И 30 заперт по второму входу нулевым сигналом, поступающим с прямого выхода триггера 21, элемент И 31 заперт по первому входу нулевым сигналом, поступающим с инвертора 27, а элемент И 32 заперт по второму входу

Это свидетельствует о полном отк- рытии первого исполнительного меха- низма и отсутствии движения материаль ного потока в технологической цепи,

содержащей последовательно соединен- Hbie первый и второй ИМ.

Такое состояние продолжается до

откроется по шинам 24 и 25 в схему начинают поступать соответственно нулевой и единичный логические сигналы. При этом ровное свечение светожения первого ИМ исчезает, а световые индикаторы 4,5,34 и 35 начинают высвечиваться бегущим светом. Это объясняется тем, что нулевой логический сигнал, поступающий по шине 24, через элемент ИЛИ 16 запирает по первому и второму входам соответственно элементы И 13 и 12, а также через инвертор 27 открывает по первому входу элемент И 31. Этим разрешается прохождение сигналов от распределите- пульсов на световой индикатор 35 раз- решает единичный логический сигнал, том в следующей последовательности: йервым высвечивается световой индика-

ля 22 импульсов на световые индикаторы 4,5 и 34. Прохождение сигнала с. третьего выхода распределителя 22 имду элемент И 31. Этим разрешается прохождение сигналов от распределите- пульсов на световой индикатор 35 раз- решает единичный логический сигнал, том в следующей последовательности: йервым высвечивается световой индика-

поступающий с шины 25. Таким образом все четыре световых индикатора 4,5, 34 и 35 высвечиваются бегущим сведу элемент И 31. Этим разрешается прохождение сигналов от распределите- пульсов на световой индикатор 35 раз- решает единичный логический сигнал, том в следующей последовательности: йервым высвечивается световой индика-

тор 5, затем световой индикатор 4, за ним световой индикатор 35 и, наконец, световой индикатор 34, Такое свчение световых индикаторов свидетельствует о полном открытии обоих, первого и второго, последовательно соединенных ИМ и движении во всем трак- те материального потока по направлению, соответствующему нормальному ходу технологического процесса. Длительное присутствие на мнемосхеме бегущего света может превратиться для оператора в раздражающий фактор. Во избежание этого на шину 23 Сбро подается единичный логический сигнал, который переводит триггер 21 в прямое состояние, при котором пере- дача сигналов от распределителя 22 импульсов на световые индикаторы прекращается, но при этом с выходов элементов И 12, 13, 30 и 32 через элементы ИЛИ 7 - 9 и усилитель-повто ритель 33 на световые индикаторы 4, 5,34 и 35 поступают длительные тенциальные единичные сигналы, которые высвечивают эти световые индика

торы ровным светом.

Сигнализация перехода первого исполнительного механизма из открытого положения в закрытое осуществляется следующим образом.

При подаче на его привод команды на закрытие по цепям, которые на чертеже не показаны, последний начинает закрываться. Как только сигнал на шине 2 становится равным О, световые индикаторы 4,5 и 34 гаснут, а . световой индикатор 3 светится мигающим светом, свидетельствуя о перемещении первого ИМ в сторону закрытия. В это же время световой индикатор 35 может быть погашен или продолжать высвечиваться ровным светом. Его состояние определяется только положением второго ИМ. При достижении первым исполнительны механизмом своего конечного закрытого положения ми- гающее свечение светового индикатора 3 переводится в ровное, свидетельствуя об окончании процесса закрытия

Таким образом, введение в устройство формирователя короткого импуль- са, пяти элементов И, инвертора и двух шин открытого и закрытого положения второго исполнительного механизма позволяет применять это устройство на динамических мнемосхемах и обеспечивать опера тора достоверной информацией о состоянии технологического процесса в тех случаях, когда

О 5 0,

5

0 5 0 5

0 5

данный исполнительный механизм соединен последовательно с другим аналогичным исполнительным механизмом. Это достигается путем высвечивания бегущим светом световых индикаторов открытого положения обоих ИМ и светового индикатора, установленного в их соедининтельной линии в том случае, когда оба исполнительных механизма находятся в открытом состоянии, и ровным светом только световых индикаторов открытого положения первого исполнительного механизма, когда он находится в открытом положении, а второй, последовательно с ним соединенный, исполнительный механизм находится в закрытом положении. Таская сигнализ,зция бегущим светом отображает нормальный ход технологического процесса, когда движение материального потока через оба открытых исполнительных механизма и в их соединительной линии происходит в требуемом направлении, ровным светом - либо осуществление каких-либо подготовительных операций на технологических линияхр содержащих два последовательно соединенных аналогичных исполнительных механизма, когда один из них в соответствии с алгоритмом управления предварительно открывается, а второй находится в закрытом положении до определенного момента времени, либо нарушение нормального хода технологического процесса, когда последовательно с первым исполнительным механизмом соединен второй исполнительньй механизм односторонней проводимости, например, клапан обратный, который при ошибочном открытии первого исполнительного механизма закрывается под воздействием давления рабочей среды обратного направления, защищая оборудование объекта от нежелательных последствий.

Формула изобретения

Устройство сигнализации состояния исполнительшлх механизмов, содержащее первую и вторую шины информации о положении первого исполнительного механизма, первый,, второй и третий световые индикаторы положения, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой элементы ИЛИ, первый, второй, третий, четвертый, пятый и

713

шестой элементы И, генератор импульсов, два триггера, элемент ИЛИ-НЕ, распределитель импульсов и шину Сброс, выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И и с входом распределителя импульсов, первая шин информации о положении первого исполнительного механизма соединена с первыми входами элемента ИДИ-НЕ, элемента ИЛИ и первого триггера, вторая шина информации о положении первого исполнительного механизма соединена с вторыми входами элемента ЯГШ-НЕ и первого триггера, а также с первым входом третьего элемента И, прямой и инверсный выходы первого триггера соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с третьими входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым световым индикато ром, выход второго элемента И соединен с первыми входами второго и

третьего элементов ИЛИ, шина Сброс соединена с одним входом второго триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, инверсный выход второго триггера соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И,

л

вторые входы четвертого и пятого эле-35 рого исполнительного механизма соементов И соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, а выходы четвертого и пятого элементов И соединены с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, выход шестого элемента И -соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены соответственно с вторым и третьим световыми индикаторами, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности устройства, в него введены первая и вторая шины информации о положении второго исполнительного механизма, формирователь импульса.

10

f5

20

25

30

инвертор, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый элементы И, четвертый и пятый световые индикаторы, вторая шина информации о положении первого исполнительного меха- низма соединена с первыми входами . шестого и седьмого элементов И и формирователем импульса, выход которого соединен с другим входом второго триггера, инверсный выход которого соединен с первыми входами восьмого и девятого элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, третьи входы четвертого, пятого, восьмого и девятого элементов И сое- динены с второй шиной информации о положении первого исполнительного механизма, первая шина информации о положении второго исполнительного механизма соединена с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с прямым выходом второго триггера и первым входом пятого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом девятого элемента И, выход пятого элемента Ы1И и вторая шина информации о положении второго исполнительного механизма соединены соответственно с первым и вторым входами десятого элемента И, выход которого соединен с четвертым световым индикатором, первая шина информации о положении втодинена через инвертор с первым входом одиннадцатого элемента И, второй вход которого соединен с выходом восьмого элемента И, выход одиннад- цатого элемента И соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, второй

вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход шестого элемента ИЛИ соединен с пятым световым индикатором, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с вторым входом четвертого, шестого и седьмого элементов И, выход седь кого элемента И соединен с

третьим входом третьего элемента ИЛИ.