Система связи электронно-вычислительной машины с пневматическими регуляторами Советский патент 1987 года по МПК G05B15/00 G05B7/04 

11

Изобретение бтносится к приборостроению, а именно к системам связи электронно-вычислительной машины (ЭВМ) с пневматическими регуляторами, работающими в автоматизированных системах централизованного контроля и управления непрерывными процессами, и может быть использовано в пневматических агрегатных комплексах тех нических средств.

Целью изобретения является упрощение системы.

На фиг, 1 изображена принципиальная схема системы связи ЭВМ с пнев- матическими регуляторамиj на фиг. 2 - схемы узла запрета и триггеров на фиг. 3 - схема ячейки памяти.

Система связи ЭВМ с пневматическими регуляторами содержит пневматичес кие регуляторы 1, блок 2 групповых задатчиков, выходы которого соединены с входами нормально закрытых клапанов 3, подключенных к входам аналоговых (фиг, 3) ячеек 4 памяти, содержащих элемент И и непосредственно ячейку памяти, и к информационным входам первого коммутатора 5, информационные выходы которого связаны с коллекторами параметра 6 и номина- ла 7, давления на исполнительные механизмы 8 и первым, вторым и третьим входами показывающего прибора 9, тумблер 10 - узел управления реверсивным двигателем блока 2 групповых задатчиков через первый прерыватель 11, -по числу каналов кнопки 12 вызова с памятью, пневмоэлектро- преобразов атель 13, вьшолненные в виде элементов ИЛИ, группу электро- пневмопреобразователей 14, тумблер 15 включения супервизорного режима и тумблеры 16 переключения режимов Ручное - Автомат, элементы 17 запрета, второй коммутатор 18, реле- повторитель 19, инвертор 20, электро . пневмопреобразователь 21 и второй прерыватель 22, распределительный блок, состоящий из первого 23 и второго 24 пневмореле, элемента 25 сравнения , инвертора 26, первого 27 и второго 28 триггеров (фиг, 2) с блокирующими реле и пневмопреобразователей 29 и 30, нуль-орган, включающий в себя первый 31 и второй 32 им- пульсаторы, первьй 33, второй 34 и третий 35 элементы сравнения, триггер 36, третий импульсатор 37, элек- тропневмопреобразователь 38, первый

5

g Ь о „

5

0

55

172

и второй элементы ИЛИ 39; инвертор 40, элемент ИЛИ 41 и узел 48 запрета (фиг. 2), состоящий из двух пневмореле, соединенных: одно - по схеме отрицания, второе - по схеме повторения, и элемента ИЛИ, Система включает также цифроаналоговый электро- пневмопреобразователь 42, соединяющий второй вход пневмореле 23 распределительного блока с информационным выходом ЭВМ 43, которая через дискретный пневмоэлектропреобразова- тель 44 связана с вькодом триггера 36 нуль-органа, и сигнализаторы 45, 46 и 47 режимов работы.

Система связи ЭВМ с пневматическими регуляторами работает следующим образом ( пояснение дается, начиная с режима Ручное),

Все тумблеры.16 включения режимов работы установлены в положение Ручное, при этом на выходе тумблеров сигнал равен t. Для вызова того или иного параметра на-показывающий прибор 9 оператор нажимает соответствующую кнопку 12 вызова При этом сигнал поступает на адресный вход второго коммутатора 18 и через контакты пневмоэлектропреобразователя 13 на адресный вход первого коммутатора 5 и через электропневмопреоб- разователь 38 и импульсатор 37 - на первый вход узла 48 запрета. Одновременно выходной сигнал нажатой оператором кнопки 12 вызова поступает через один из группы электропневмо- преобразователей 14 на адресный вход блока 2 групповых задатчиков и прижимает шток соответствующего задатчи- ка к оси реверсивного двигателя этого блока.

Сигнал от тумблера 16, соответствующего вызванному контуру регулирования,, через элемент 17 запрета отключает регулятор 1 и открывает нормально закрытый клапан 3 данного контура. При этом выход блока 2 групповых задатчиков поступает на вход первого комментатора 5 и через ячейку .памяти 4 на исполнительньй механизм,

Кроме того, сигнал от тумблера 16; пройдя через второй коммутатор 18, формирует на выходе реле-повторителя 19 сигнал условной 1, который включает сит нализатор 46 режима работы, а также через импульсатор 31 и элемент ИЛИ 4I поступает на второй вход узла 48 запрета. Сигнал с выхода

импульсатора 37 блокирует выход пнев- мореле, соединенного ио схеме отрицания, в результате чего сигнал от элемента ИЛИ 41 не проходит на вы- ход узла запрета и триггер 36 не сбрасывается, а взводящие входы триггеров 27 и 28 остаются заблокированными, следовательно, не происходит выравнивания сигналов на входах схем сравне- ния нуль-органа и элемента 25.

После этого оператор, воздействуя тумблером 10 управления реверсивным двигателем блока 2 групповых задат и- ков, осуществляет регулирование поло- жения соответствующего задатчика и тем самым положения клапана исполнительного механизма. Через некоторое время , определяемое настройкой импульсаторов, на выходах элементов 37 и 41 сигнал падает до нуля (сраба- тьшают импульсаторы 37 и 31 (или 32).

При необходимости перевода контура в режим автоматического управлени оператор переводит тум блер 16 в положение Автомат. В этом положении тумблера сигнал на его выходе отсутствует, поэтому на выходе реле-повторителя 19 формируется нулевой сигнал, а на выходе инвертора 20 - условная 1, которая включает сигнализатор 47 режима работы, а также через импульсатор 32 и элемент ИЛИ 41 поступает на второй вход узла 48 запрета, сбрасывает триггер 36 и от- крьшает блокирующие реле триггеров 27 и 28. В результате отсутствия сигнала после реле-повторителя 19 мембранный блок первого пневмореле 23 распределительного блока под действием подпора перемещается вверх и сигнал с коллектора 6 параметра через открытие сопла первого 23 и второго 24 пневмореле распределительного блока поступает на первые входы элементов 25, 33 и 34 сравнения. На вторые входы этих элементов сравнения поступает сигнал с коллектора 7 номинала. При рассогласовании сигналов на входах элементов 33 и 34 сравнения, на выходе элемента 35 сравнения отсутствует сигдал, взводящий триггер 36. Поэтому на выходе инвертора 40 нуль-органа формируется единичньй сигнал,.который объединяется с адресным сигналом электро пневмопреобразователя группы 14 в элементе И ячейки 4 памяти. Объеди o

15 0

5

0

5

0

5

0

5

ненный сигнал подается в управляющую камеру непосредственно ячейки памяти. Ппи этом ячейкой памяти запоминается сигнал, подаваемый на ее вход, и -поддерживает давление, поступающее на исполнительный механизм, на,заданном уровне до снятия элемента 25 сравнения, на его выходе формируется нулевой сигнал или условная 1 в зависимости от знака рассогласования сигналов на его входах. В результате этого взводится либо триггер 27, либо триггер 28, которые через пневмоэлектропреобразователи 29 или 30 начинают вращать реверсивный двигатель блока 2 групповых за- датчиков, в ту или иную сторону, приближая значение номинала к значению параметра. В момент равенства этих сигналов на выходе элемента 35 сравнения нуль-органа формируется сигнал условной 1, который взводит триггер 36. Выход триггера 36 сбрасьюает триггер 27 или 28 и через элементы ИЛИ 39 и инвертор 40 снимает командный сигнал с ячеек памяти 4. Через время срабатывает импуль- сатор 32 и блокирующие реле закрываются.

После этого оператор, воздействуя тумблером 10 на реверсивный двигатель блока 2 групповых задатчиков, изменяет задание регулятору 1.

При обратном переходе от автоматического к ручному дистанционному управлению тумблер 16 переводят в положение Ручное, в результате чего сигнал условной 1, пройдя через второй коммутатор 18 и реле-повторитель I9j перемещают мембранньй блок первого пневмореле 23 распределительного блока вниз и на первые входы элементов 25, 33 и 34 сравнения через открытые сопла первого 23 и второго 24 пневмореле распределительного блока подается сигнал с коллектора давления на исполнительном механизме, а на вторые входы элементов 24, 33 и 34 сравнения также как и раньше, поступает давление с коллектора 7 номинала. Выравнивание сигналов на входах элементов сравнения происходит аналогично описанному.

При необходимости перевода контура в супервизорный режим управления регулятором 1 от ЭВМ 43 оператор включает тумблер 15 супервизорного режима работы Сигнал от тумблера 15

поступает на прерыватель 11, в резултате чего становится невозможным воздействие тумблера 10 на реверсивный двигатель блока 2 групповых задатчи- ков, на прерыватель 22, в результате чего не включаются сигнализаторы 46 и 47 режимов работы, на элементы 17 запрета, в результате чего изменение положения тумблера 16 не производит воздействия на режим работы пневматического регулятора 1, на инвертор 40 нуль-органа через элемент ИЛИ 39, в результате чего во время супервизорного режима управления не производится запоминание сигналов ячейкамц 4 памяти, на сигнализатор 45 режима работы, а также в управляющую камеру пневмореле узла 48 запрета, coe : инeннyю по схеме повторения,, в результате чего адресный сигнал от машины через импульсатор 37 сбрасывает триггер 36, открывает блокирующие реле триггеров 27 и 28, и в управляющую камеру второго пневмореле 24 распределительного блока, где перемещает мембранный блок вниз, Б результате этого на первые входы элементов 25, 33 и 34 сравнения через второе пневмореле 24 распределительного блока поступает сигнал с выхода цифроаналогового электропнев- мопреобразователя 42, т.е. уставка от ЭВМ, а на вторые входы элементов

25,33 и 34 сравнения, как и прежде - сигнал с коллектора 7 номинала.

Когда уста вка от ЭВМ больше значения выхода, блока 2 групповых задатчи ков 2 (номинала), то на выходе элемента 25 сравнения формируется сигнал условной 1 и взводится триггер 27, который через пневмоэлектро- преобразователь 30 начинает вращать реверсивный двигатель в одну сторону Если уставка от ЭВМ меньше значения выхода блока 2 групповых задатчиков, то на выходе элемента 23 сравнения формируется нулевой сигнал, который через инвертор 26 взводит триггер

26,вращающий реверсивный двигатель блока 2 групповых задатчиков через пневмоэлектропреобразователь 29 в другую сторону, приближая значение давления от задатчика к давлению уставки от ЭВМ. Через время срабатывает импульсатор 37 и блокирующие реле триггеров 27 и 28 закрываются.

Когда значение уставки от ЭВМ и значение выхода блока 2 групповых

задатчиков равны, т.е. нет рассогласования на входах элементов 33 и 34 сравнения, на. выходе элемента 35 сравнения нуль-органа формируется сигнал условной 1, который взводит триггер 36. Выходной сигнал триггера 36 сбрасывает триггеры 27 и 28 распределительного блока, управляющие через пневмоэлектропреобразова- тели 30 и 29, вращением реверсивного двигателя блока 2 групповых задатчиков, в результате чего реверсивный двигатель останавливается. Кроме

того, выход триггера 36 информирует ЭВМ через пневмоэлектропреобразователь 44 о том, что произведена коррекция задания регулятору.

Схема второго коммутатора 18 не ,

отличается от схемы первого коммутатора 5 и представляет собой ряд параллельно работающих электропневма- тических клапанов, соединенных своими электрическими входами с адресными каналами коммутатора, пневматическими входами - с коммутируемыми пневматическими каналами коммутатора, а выходами - с объединенным выходом коммутатора.

Формула изобретения

Система связи электронно-вычислительной мацшны с пневматическими

регуляторами, содержащая блок групповых задатчиков, выходами подключенный к информационным входам первого коммутатора и одним входам пневматических регуляторов, входы управления реверсивным двигателем блока групповых задатчиков, связанные непосредственно и через первый прерыватель с узлом управления, подключенные к информационным входам первого ког-мутатора каналы параметров, связанные с другими входами пневматических .регуляторов, информационные выходы первого коммутатора связаны с коллектором номинала и через коллекторы параметров и давления на исполнительные механизмы соединены с первым и третьим входами показывающего прибора, цифроаналоговьй электропневмопреобразователь, сое

диненный с информационным входом электронно-вычислительной машушы, тумблера включения режимов работы, дискретный пневмозлектропреобразо- ватель и кнопки вызова по числу каналов, выходы которых связаны с адресными входами первого коммутатора через первые входы пневмоэлектро- преобразователей, вьшолненных в виде элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходным адресньцхг каналам электронно-вычислительной машины, сигнализаторы режима работы электропневмопреобразователь, груп- пу электропневмопреобразователей, отличающаяся тем, что, с целью упрощения системы, она содержит по числу каналов элементы запрета, нормально закрытые клапаны аналоговые ячейки памяти, второй коммутатор, инвертор, реле-повторитель, второй прерыватель, распределительный блок, состоящий из первог и второго пневмореле, элемента срав- нения, инвертора, первого и второго триггеров, первого и второго пневмо- электропреобразователей, а также нуль-орган, состоящий из первого, второго и третьего элементов сравне- ния, трех импульсаторов, триггера, двух элементов ИЛИ, инвертора, злектропневмопреобразователя и узла запрета, причем выходы тумблеров переключения режимов работы Ручное Автомат через соответствующие элементы запрета, управляющие входы которых связаны с выходом тумблера включения супервизорного режима, соединены с отключающими входами соот-

ветствующих пневматических регуляторов, с управляющими камерами соответствующих нормально закрытых клапанов и с информационными входами второго коммутатора, подключенного адресными входами к кнопкам вызова, а информационным выходом - к управляющим камерам инвертора, соединенного своим выходом с третьим сигнализатором режима работы, и реле-повто- рителя, каналы питания инвертора и . реле-повторителя через последовательно включенные второй прерьшатель и электропневмопреобразователь связаны с кнопками вызова, а выход реле-повтрителя - с вторым сигнализатором режима работ и с управляющей камерой первого пневмореле распределительного блока, первый вход данного пневмореле соединен с коллектором параметра, второй - с коллектором давления на исполнительные механизмы, а выход - с первым входом второго пневмореле распределительного блока.

Q 5 0 5 о ..

o

Q g

5

второй вход второго пневмореле подключен к выходу цифроаналогового пре- ,образователя, управляющая камера - к управляющим камерам прерывателей, пневматическим входам пневмоэлектро- преобразователей, выполненных в виде элементов ИЛИ, к выходу тумблера включения супервизорного режима и к первому входу первого элемента ИЛИ нуль-органа, выход второго пневмореле распределительного блока соединен с первыми входами и одними соплами первого и второго,элементов сравнения нуль-органа, подключенным вторыми входами и другими соплами к коллектору номинала и к второму входу показывающего прибора, и с первым входом элемента сравнения распределительного блока, второй вход данного элемента сравнения связан с коллектором номинала, а выход - с взводящими входами первого непосредственно, а второго через инвертор - триггеров данного блока, выходы которых через первый и второй пневмоэлектропреоб- разователи соединены с входами управления реверсивным двигателем блока групповых задатчиков, адресные входы которого через группу электропневмопреобразователей связаны с адресными входами первого коммутатора, а выходы - с входами нормально закрытых клапанов, связанных выходами с выходами соответствующих пневматических регуляторов и с входами соответствующих аналоговых ячеек памяти, выходы которых подключены к каналам на исполнительные механизмы и к информационным входам первого коммутатора, а управляющие камеры соединены с выходом инвертора нуль-органа и выходами группы элек- тропневмопреобразователей, первый и второй входы третьего элемента сравнения нуль-органа соединены с выхо дами первого и второго элемента сравнения нуль-органа, а выход - с взводящим входом триггера нуль-органа, нулевой вход которого соединен с выходом узла запрета, первый вход которого связан через второй элемент ИЛИ и подключенные к его входам первый и второй импульсаторы с третьим и вторым сигнализаторами режима работы, второй вход через последовательно включенные электропневмопреобразователь и третий импульсатор нуль-органа - с адресными входами первого

коммутатора, третий вход -- с выходом тумблера включения супервизорного режима, входом третьего сигнализатора, режима работ, а выход триггера нуль-органа подключен к сбросовым входам триггеров распределительного блока, через дискретный пневмоэлек

10

тропреобразователь - к входному каналу электронно-вьгчислительной машины и через второй вход первого элемента ИЛИ нуль-органа к инвертору нуль-органа, причем выход узла запрета соединен с блокирующими входами триггеров распределительного блока.

фиг

37 Ш

Изобретение относится к системам связи ЦВМ с регуляторами. Цель изобретения - упрощение системы. Система связи электронно-вычислительной машины с пневматическими регуляторами содержит блок групповых за- датчиков, первый коммутатор, прерыватели, пневматические регуляторы, показывающий прибор, цифроаналоговый электропневмопреобразователь, тумблеры включения режима работы, кнопки вызова, пневмоэлектропреобразователи, выполняющие логи 1еские функции ИЛИ, элементы запрета, нормально закрытые клапаны и реле-повторитель, распределительный блок, состоящий из пнев- мореле, элемента сравнения, триггеров, нуль-органа на трех элементах сравнения, триггере,импульсаторах, элементов ИЛИ, узла запрета. 3 ил. с сл