Устройство для автоматического управления насосным агрегатом Советский патент 1987 года по МПК F04D15/00 F03B15/00 H02H7/08 

Изобретение относится к автоматическому управлению насосными агрегатами, в частности к системам поддержания пластового давления.

Цель изобретения - сокращение затрат на обнаружение неисправностей путем более точной фиксации времени происходящих процессов.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство для автоматического управления насосным агрегатом содержит пульт 1 управления с узлом 2 управления, узел 3 контроля и защиты, узел 4 индикации состояния оборудования, узел 5 индикации ава10

импульсов генератора 9 импульсов на вход узла 10 формирования временных интервалов.

По сигналу «Режим А выбирается группа схем ИЗ-И8. Если на входе ИЗ имеется сигнал «Задвижка закрыта от датчиков 7 состояния, то на выходе ИЗ формируется команда «Включить двигатель, которая поступает на первый вход исполнительного органа 6.

После заданного интервала времени, необходимого для включения двигателя, на первом выходе узла 10 формирования временных интервалов формируется такт ti, по которому на И4 проверяется включерийных параметров, исполнительный орган 6, 15 ние двигателя. Если двигатель не включен.

датчики 7 состояния и датчики 8 аварийных параметров, при этом узел 2 управления соединен с датчиками 7 состояния, узлом 4 индикации состояния, исполнительным органом 6, узлом 3 контроля и защиты, который соединен с исполнительным органом, генератор 9 импульсов, узел 10 формирования временных интервалов и анализатор 11 причин отключения насоса, при этом узел 2 управления соединен с генератором 9

то сигнал «Двигатель отключен с состоянием «Ь поступает на четвертый вход узла 2 управления, при этом формируется сигнал «Неисправность оборудования НА на выходе ИЛИ-НЕ и выдается на первый вход анализатора 11 причин аварийного отключения НА. В данном случае пуск останавливается.

После интервала времени, необходимого для достижения нормального давления на

30

35

импульсов, узлом 10 формирования и ана- 25 выходе с момента включения двигателя,

на втором выходе узла 10 формирования появляется такт fj , по которому проверяется условие РВЫХ PHOPKI.

При невыполнении условия РВЫГ Рнори сигнал с уровнем «О с первого выхода датчиков 8 аварийных параметров поступает через НЕ1 на вход И5 узла 2 управления. На выходе И5 формируется сигнал с уровнем «1, который через ИЛИ 3 поступает на вход TZ. 2, тем самым снимает сигнал «Блокировка датчика давления, что приводит к формированию сигнала «Аварийное отключение НА на втором выходе узла 3 контроля и защиты, так как давление на выходе не в норме.

40 При выполнении условия Рвых Рнорма сигнал с уровнем «1 с первого выхода датчиков 8 аварийных параметров поступает на вход И 6 узла 2 управления. На выходе И 6 формируется команда «Открыть задвижку, которая подается на второй вход испол нительного органа 6, одновременно сигнал «1 с выхода И б через ИЛИ 3 поступает на вход Tj2, сбрасывает его в нуль и снимает сигнал «Блокировка датчика давления.

лизатором 11, который соединен с датчиками 8 аварийных параметров, узлом 3 контроля и защиты, узлом, 5 индикации аварийных параметров и пультом 1 управления, узел 2 управления состоит из триггеров, логических элементов и схем И, датчики 7 сосгояния включают в себя датчики давления и датчики положения задвижки насоса, исгюлнительный орган 6 состоит из блока управления двигателем насоса и привода задвижки, узел 4 и 5 индикации содержит сигнальные лампы, а анализатор 11 состоит их групп схем запрета, триггеров, инверторов НЕ, узел 3 контроля и защиты состоит из схемы И-НЕ.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания формируется сигнал «Сброс на узел 2 управления, который приводит триггеры Tj 1, Т 3 и Tj 4 в состояние «О, а триггреры Т 2 и Тг. 5 в состояние «1. При этом «1 с выхода TjS зажигает лампу «НА отключен в узле 4 индикации, Тг 2 в состоянии «1 формирует сигнал «Блокировка датчика давления (так как датчик давления в начале пуска имеет состояние «О), который поступает в анализатор 11 причин аварийного отключения насоса, а анализатор 11 участвует в формировании на выходе схемы И-НЕ узла 3 контроля и защиты сигнала «НА готов к пуску.

По команде «Пуск НА от пульта 1 управления Т I переходит в состояние «1, устанавливает «Режим А (режим пуска НА) и разрещает прохождение секундных

50

55

По истечении заданного времени открытия задвижки на третьем выходе узла 10 формирования временных интервалов появляется такт €j , по которому проверяется открытие задвижки.

Если за время tj задвижка не открылась, то сигнал с состоянием «О поступает с третьего выхода датчиков 7 на пятый вход узла 2 управления и через НЕ2, И7

0

импульсов генератора 9 импульсов на вход узла 10 формирования временных интервалов.

По сигналу «Режим А выбирается группа схем ИЗ-И8. Если на входе ИЗ имеется сигнал «Задвижка закрыта от датчиков 7 состояния, то на выходе ИЗ формируется команда «Включить двигатель, которая поступает на первый вход исполнительного органа 6.

После заданного интервала времени, необходимого для включения двигателя, на первом выходе узла 10 формирования временных интервалов формируется такт ti, по которому на И4 проверяется включе5 ние двигателя. Если двигатель не включен.

ние двигателя. Если двигатель не включен.

то сигнал «Двигатель отключен с состоянием «Ь поступает на четвертый вход узла 2 управления, при этом формируется сигнал «Неисправность оборудования НА на выходе ИЛИ-НЕ и выдается на первый вход анализатора 11 причин аварийного отключения НА. В данном случае пуск останавливается.

После интервала времени, необходимого для достижения нормального давления на

По истечении заданного времени открытия задвижки на третьем выходе узла 10 формирования временных интервалов появляется такт €j , по которому проверяется открытие задвижки.

Если за время tj задвижка не открылась, то сигнал с состоянием «О поступает с третьего выхода датчиков 7 на пятый вход узла 2 управления и через НЕ2, И7

и ИЛИ-НЕ формирует сигнал «Неисправность оборудования НА.

Если же в момент появления такта задвижка открыта, то сигнал с состоянием «1 с третьего выхода датчиков 7 состояния оборудования поступает на пятый вход узла 2 управления. При этом на выходе И8 формируется сигнал «1, переводящий Т24 в состояние «1. Тг 4 в состоянии «1 формирует сигнал «НА включен, который подается на первый вход узла 4 индикации и зажигает лампу «НА включен.

После получения сигнала «НА включен на седьмом выходе узла 10 формирования временных интервалов появляется такт Тхц(конец цикла), по которому Tj 1 сбрасывается в нулевое состояние, снимая режим пуска НА.

При этом узел 10 формирования временных интервалов сбрасывается в нулевое состояние (цепь сброса на фиг. 1 не показана) .

Остановка НА выполняется следующим образом.

По команде «Останов НА от пульта 1 управления на выходе ИЛИ1 узла 2 управления формируется команда «Отключить двигатель, которая поступает на третий вход исполнительного органа 6. Одновременно TjS переводится в состояние «1, при котором устанавливается «Режим Б (режим остановки НА) и разрещается поступление импульсов от генератора 9 на вход узла 10 формирования временных интервалов аналогично «Режиму А.

По сигналу «Режим Б выбирается группа схем И9-И12.

После интервала времени между командами «Отключить двигатель и «Закрыть задвижку на четвертом выходе узла 10 формирования временных интервалов появляется такт С{ , который поступает на четырнадцатый вход узла 2 управления (вход И9).

На выходе И9 формируется команда «Закрыть задвижку, которая подается на четвертый вход исполнительного органа 6.

После интервала времени, необходимого для отключения двигателя, по такту С проверяется выполнение команды «Отключить двигатель, которая поступает на вход И10. Если двигатель не отключился, то сигнал «Двигатель включен с щестого входа узла 2 управления поступает на вход И 10. На выходе И 10 через ИЛИ-НЕ формируется сигнал «Неисправность оборудования НА.

По истечении заданного времени закрытия затвижки на щестом выходе узла 10 формирования временных интервалов появляется такт tj , который через щестнадца- тый вход узла 2 управления поступает на входы ИИ, И12.

Если задвижка не закрылась, то сигнал через НЕЗ поступает на вход И12. На выходе И12 формируется сигнал «Неисправность задвижки и зажигает в узле 4 ин5 дикации соответствующую лампу. Если же задвижка закрылась, то с выхода И11 триггер Тг 5 переводится в состояние «1 и зажигает лампу «НА отключен в узле 4 индикации состояния.

Q После получения сигнала «НА отключен на седьмом выходе узла 10 формирования временных интервалов появляется такт Ткц (конец цикла), по которому сбрасывается Ti 3 в нулевое состояние, снимая режим «Останов НА. Это также приводит узел 10

формирования временных интервалов в нулевое состояние (цепь сброса на фиг. 1 не показана).

Узел 3 контроля и защиты и анализатор 11 причин аварийного отключения на0 coca работают следующим образом.

В исходном состоянии выходы датчиков (кроме датчика давления) имеют состояние «1, а выход датчика давления блокируется сигналом «1, поступающим с выхода Т 2

5

узла 2 управления.

Помимо этого сигнал «1 формируется на инверсном выходе элемента ИЛИ-НЕ (т. е. сигнал «Неисправность оборудования НА отсутствует) узла 2 управления. Таким образом, к моменту пуска все входы

0 узла 3 контроля и защиты должны иметь состояние «1, в противном случае пуск насоса, невозможен, так как на прямом выходе И-НЕ узла 3 контроля и защиты не будет формироваться сигнал «НА готов к пуску.

5 Поэтому в исходном состоянии выходы (1-пЧг1) групп схем запрета «3 в анализаторе 11 причин аварийного отключения насоса имеют состояние «1 и на выходе схемы И-НЕ узла 3 контроля и защиты формируется сигнал «НА готов к пуску. При аварийном срабатывании одного из датчиков 8 аварийных параметров или поступлении признака «Неисправность оборудования НА на инверсном выходе схемы И-НЕ узла 3 контроля и защиты форми5 руется команда «Аварийное отключение НА, одновременно состояние данного параметра с выхода группы схемы запрета «3 анализатора 11 причин аварийного отключения насоса через соответствующий инвертор НЕ записывается в собственный триггер группы

0 триггеров Т.

Триггер зажигает соответствующую лампу данного параметра в узле 5 индикации аварийных параметров, а с выхода узла 5 сигнал поступает на вход схемы запрет ана5 лизатора 11 причин аварийного отключения насоса и запрещает воздействие всех аварийных сигналов на вход до устранения причины аварийного отключения.

После устранения неисправности по сигналу «Съем аварии от пульта 1 управления группа триггеров Т анализатора 11 причин аварийного отключения насоса переводится Б состояние «О.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления насосным агрегатом, содержащее пульт управления с узлом управления, узел контроля и защиты, узлы индикации состояния оборудования и индикации аварийных параметров, исполнительный орган, датчики состояния и датчики аварийных параметров, при этом узел управления соединен с датчиками состояния, узлом индикации состоя

кия оборудования, исполнительным органом, узлом контроля и защиты, последний из которых соединен с исполнительным орган.ом, отличающееся тем, что, с целью сокращения затрат на обнаружение неисправностей путем более точной фиксации времени происходящих процессов, устройство снабжено генератором импульсов, узлом формирования временных интервалов и анализатором причин аварийного отключения насоса, при этом узел управления соединен с генератором импульсов, узлом формирования временных интервалов и анализатором причин аварийного отключения насоса, который соединен с датчиками аварийных параметров, узлом контроля и защиты, узлом индикации аварийных параметров и пультом управления.

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано в системах поддержания пластового давления. Цель изобретения - сокращение затрат на обнаружение неисправностей. Насос соединен с датчиком 7 аварийных параметров, узлом 3 контроля и защиты, узлом 5 индикации аварийных параметров и узлом 2 управления. Узел 2 управления соединен с генератором 9 импульсов, узлом 10 формирования временных интервалов и анализатором 11 причин аварийного отключения насоса. Такое выполнение позволяет более точно фиксировать время происходящих процессов. 1 ил. i СЛ П-1-J со N3 О СП 05