Устройство для регулирования Советский патент 1987 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относ ит ся к аятомати- ческоку регулированию и может быть -т пользовано в автоматизированных системах управления техиолот-ическими процессами (АСУ ТП) .

Цель изобретения - попытекие надежности устройства.

На фиг. 1 приведенг: блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема локального регулятора на фиг. 3 - схемя блока переключения режима.

Устройство для регулирования со-- держит блок 1 ручного управления, блок 2 переключения режима, локальный регулятор 3, входы 4-7 блока 2 переключения режима, инфориацконные входы устройства 8-10, управляющие входы 11-13 устройства, 14 ус г ройства, входы 15-18 локального ре-- гуллтора, выход 19 локального регу-- лятора.

Локальньй регулятор (фиг. 2) со-- держит блок 20 памяти, блок 21 переключения режимов, блок 22 форм 1ровс :- ния закона регулирования, блок 23 сравнения, первый 24 и второй 25 к:т чи, инвертор 26, первой 27 и второй 28 элементы И.

Блок переключения режима (фиг, М) содержит первый 29, второй 30, тре-- тий SI, четвертый 32 и пятый 33 ИР;-- верторы, первый ЗА, второй 35, тре-- тий. 36 и четвертый 37 злементы первый 38, второй 39, третий 40 и четвертый 41 ключи, элемент ИЛИ-НГ 42.

Для входов - выходов блоков приняты следующие обозначения: вход 4 -ко- манды управления вводом местног о задания - Ввод .Хол вход 5 командь местного включения режима автомат -:-- ческого управ,теник: - АУЛ ; вхо-., 6- команды местног о включения режима непосредственного цифрового (i pynr;o- вого) управления -- вход 7 сигнала местного задания - вход 8 регулируемого гара-метра - Х вход 9 сигнала д.истз-яционнся о упрс э- ления положением испс;.ни:тй1:ьяо1-о м- ханизма Уг (в частном случае - нал непосредственного цифрового угг-- равленкя (НЦУ) или ручног-о управления (РУ);вход 10 сиг-нала дистаншкм- ного задания - вход 11 команды дистанционного вкл ючения автомаг ческог о управления - вход 2 команды дистанционного включения р жима непосредственного цифрового

0

5

08 уггравленмя - гход 13 команды управления вводом дистанционного задания - EBO;I 14 устройства - вхг)д 15 команды включе- н1-:я р«ж-има аят-оматического управле- н-кя - вход 16 команды включения режима г-руппового управления - вход 17 команды управле тия вводом заланр1Я - Ввод вход 18 сигнала задания - Хс); выход 19 локального регулятора - Ул.

Устройство ра-ботает следуюгцим об- р Si 3 ом.

Переключение в рея;име ГУ р /чного или непосредственнсгс) цифрового управления прокс ходкт Г блоке 2 переключения режима (фиг, 3) при вьтол- нении логического условия

ГУЛ,(1)

ГУ ГУГ где ГУГ

-- сигнал логической 1

5

0

на входе 12 блока 2| ГУЛ - сигнал логической 1

на входе 6 блока 2. При выполнении условия (1), на входе 16 лок,зльио1 о регулятора 3 появляетс команда П/, равная 1. В противном случае локальный регулятор переходит в режим местного (локального) управления (ЛУ) от блока 1 ручного управления, при этом выполняется сле.цующее лоп ческое условие :

лу г: (ГУЛ А ГУТ) v (ГУГ л

Л ГУЛ) / (ГУГ

ГУЛ) ,

(2)

о

: ГУГ И Г5 Л - с HI и алы логического О ла входах 12 и Ь блока, 2 переклю- ченил режима.

При выполнении условия; (1) замыкаются кли)чи 38 и 40 и на. выходе 14 устройства ггрисутствует сигнал , я на вхсде 18 локального регулятора- гиг нал )., П-ри вэтолр:ении условия (2) замыкаются КЛЮЧР: 39 и 41 к ма выходе 14 устрэйстЕа и входе локального регулятора 2 формируются с:игналы и соответственно., Изг- ененир сигнала задания Хол или Хог я лока. тьном регуляторе 1 Г1РОИСХОД1ГГ -j ojibKri лосле- появления- B:jo;ia сигнала зас;аниК Ввод Хол или Ввоп. Хог .

Для ф О1)мнрг вания этой команды ис- ; ОЛ11зу;отсл лемен-Г1 1 И-НЕ 36 и 37 и темент ИЛИ-НЕ u2 ,

Перек.а-очение в ;ie KHM А.У (авто- матичрск 01 управление } происходит

в блоке 2 переключения режима при выполнении следующего логического условия;

АУ АУГ Л АУЛ,

г де АУГ - сигнал логической 1 на входе 11 блока 2 перекпю- чения режима; АУЛ - сигнал логической 1 на

входе 5 того же блока. При выполнении условия (3) на входе 15 локального регулятора 3 появляется команда АУ, равная 1. В противном случае pei-улятор 3 переключается н режим ру - ручного управления.

РУ (АУЛ А АУГ) V

V (АУГ Л АУЛ),

(АУЛ А АУГ)V (4)

где АУГ и АУЛ - сигналы логического О на входах 11 и 5 блока 2 переключения режима.

Локальный регулятор 3 (фиг, 2) работает следующим образом.

В режиме цифрового (группового) или ручного управления блок 20 памяти используется как задатчик управляющего воздействия. В режиме автоматического управления управляющее воздействие формирует блок 22 формирования закона регулирования, а блок 20 памяти используется как задатчик ре- гулируемог о параметра. Выходы блоков 20 и 22 подключаются к выходу 19 (Ул) регулятора через ключи 24 и 25, состояние которьк определяется выходным сигналом блока 21 переключения режимов с входа 8 устройства. На вход локального регулятора Вход регулируемого параметра подается величина регулируемого параметра X от объекта регулирования.

В режиме автоматического управления выходной сигнал блока 21 держит ключ 24 в закрытом, а ключ 25 через инвертор 26 - в открытом состоянии. Блок 22 формирует управляющее воздействие в соответствии со значением регулируемого параметра и значением задания, хранимого в блоке 20.Измене- ,ние задания осуществляется дистан- ционно подачей на входы 17 и 18 локального регулятора нового значения задания и команды управления вводом задания, при этом блок 21 переключения режимов подключает новое задание к аналоговому входу блока 20 памяти и сопровождает его командой

1325408

запоминания, в результате чего старое значение задания заменяется новым значением.

10

15

-

20

25

30

35

40

45

50

55

Дня переключения локального регулятора 3 в режиме группового ручного или непосредственно цифрового управления на вход 16 локального регулятора подают команду включения режима непосредственног О цифрового или ручного управления и по этой команде блок 21 перекл7очения режимов выдает сиг нал на управляющий вход блока 22 формирования закона регулирования, включая блок в режим запоминания выходного сигнала, подключает к анало- г овому входу блока 20 памяти выходной сигнал блока 22 формирования закона регулирования и подает команду запоминания, а после получения от блока 20 памяти известительного сигнала окончания запоминания и совпадения этого сигнала на элементе И 28 с выходным сигналом блока 23 сравнения, подтверждающим равенство сигналов на входах ключей 24 и 25, переводит ключ 25 в закрытое состояние, ключ 24 - в открытое состояние, блок 22 формирования закона регулирования - в режим повторителя сигнала задания .

Таким образом, переключение в режим непосредственного цифрового или ручного управления происходит без изменений выходного сигнала локального регулятора и объект регулирования не чувствует этого переключения и если в случае каких-либо неполад ок в блоке 20 памяти, блоке 21 ключения режимов или блоке 22 формирования закона регулирования уровни сигналов на входах ключей не равны друг другу, переключение не производится.

Для переключения в режим автоматического управления на вход 15 локального регулятора 3 подают команду включения режима автоматического управления и при совпадении этой команды с выходнь 5 сигналом блока 23 сравнения, подтверждающим равенство сиг- нашов на входах ключей 24 и 25, поступающих на второй и первый БХОДЫ элемента И 27, блок 21 переключения режимов переводит блок 22 формирова- ния закона регулирования в режим запоминания выходного сигнала, ключ 24 - в закрытое состояние,ключ 25 5 13 в открытое состояние, подключает на аналоговый вход блока 20 па- мяти текущее значение рег улируемогс параметра и подает команду запомина-- ния, после получения от блока 20 па-- мяти известительного сиг нала оконча-- ния запоминания переводит блок 22 формирования закона ре:гулированкя Р режим формирования закона рег улирова ния. Переключение в режим автоматического управления происходит без изменения выходного сиг нала локального регулятора и переключения яе производится, если сигналы на входах ключей 24 и 25 не равны друг другу.

При наличии любог о из сигналов ГУГ, ГУЛ, АУТ или АУЛ, вызванных как действием операторов, так и другими аварийными ситуациями, устройство автоматически переключается в режим ЛУ или РУ, что повышает надежность регулирования. Увеличиваете; защищенность устройства от ошибочных вий оператора или аварийных ситуаций. Кроме того, появляется дополнительная возможность управления положением исполнительного механизма или заданием, подаваемым на формирователь закона рег-улирования, дистанционно (например, от внешней ЭВМ), а не только от блока ручнох о управления .

Ф о. р rd у л а и 3 о Г) р е т е н v, я

Устройство для регулирования,содержащее блок ручного управления и локальный регулятор, г:одключенный .первым информационным входом к вхо.су Регулируемый параметр устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надеж.ости устройства, в него введен блок пер-включения режима, СОСТОЯП1ИЙ из пяти инверторов, четырех элементов И-НЕ, четырех ключей и элемента ИЛИ-НЕ,подключенного выходом к первому управляющему входу локального ре1 улятора, связанного вторь м информацио п1ым

5ДОЯ6

входом с выходами третьего и четвер- тог о ключой, ш орым управляющим вхо- ;ioM - с В1згходом первот о элемента И- НЕ, с вхолом ггятого инвертора, с равляющими входами первого и треть- .ег о ключей и с первым входом треть- егч) элемента И-НЕ, третьим управляющим входом с выходом второго элемента И-НЕ, а выходом - с информациfO онным оходом второг-о ключа, подключенного управляющим в содом к выходу пятог о иь вертора, к управляющему входу четвертог о ключа и к второмл входу четвертого г лемента И-НЕ, а въко15 дом - к выходу первого ключа и управляющему выходу устройства,соединённо- г о входом Дистанционное управление исполнительным механизмом с информационным входом первого ключа,входом

20 Дистанционное задание - с информационным входом третьего ключа, а )зходом Диcтaн;JJ oннoe включение не- посредственно1 о цифрового управления - с входом третьего инвертора,

25 подключенного выходом к первому входу первого элемента И-НЕ, соединенного вторым входом с выходом первого ин}зертора, связанно1 о входом с третьим управляющими выходом блока ручно30 го управления, подключенного вторым управляюшим выходом к входу второго и)Г8ертора, связанног О выходом с первым входом второго элемента И-НЕ,соединенного вторым входом с выходом

35 четвертого инвертора, подключенного входом к входу Дистанционное включение режима автоматического управления устр ойстза, связанного входом Управление вводом дистанхсионного

40 задания с вторым входом третьего элемента И-НЕ, соединенног о выходом с первым входом элемента И-НЕ,под- ключенног о вторым входом к выходу чегвертог о элемента И-tiE, соединенно45 го первым входом с :: ервым управляющим выходом блока ручного управления, подключенног о информационным выходом к входу четвертого ключа.

ЙЫ

А

ГУЛ

хоА 64 05 96 97

N / f / ф

Хол

ш

гаг

ВВодКог

Ко J8

ВводХо J1

rs

JL

АИ

15

Фиг.

-SI

15

Изобретение относится к автома- тическоьту регулированию и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП). Цель изобретения - повышение надежности уст-. ройства - достигается за счет установки требуемого приоритета переключения режимов работы регулятора в АСУ ТП при различных действиях операторов, осуществляющих управление процессом через дистанционные и местные входы устройства, в случае возникновения аварийных или других ситуаций в АСУ ТП. Устройство содержит блок ручного управления, блок переключения режима, состоящий из пяти инверторов, четырех элементов И-НЕ, четырех ключей и элемента ИЛИ-НЕ, и локальный регулятор. Блок переключения режима обеспечивает включение соответствующего режима работы уст- ройства в зависимости от установ- .ленного приоритета местных и дис- танционных сигналов управления. ,В устройстве появилась дополнительная возможность управления положением исполнительного механизма или заданием, подаваемым на формирователь закона регулирования, дистанционно, например от внешней ЭВМ, а не только от блока ручного управления. 3 ил. (Л со ю ел |(;ь

Ввод Хол

Составитгль А.Лйшансккй Редактор Е.Папп Техред Л„Сердюкова Корректор Л.Пнлипенко

Заказ 3106/41 - Тираж 863Подп 1сное

ВНИИПИ Государственного СССР

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

Производственно-полит-рафическое пррлприятие, т. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.З