Программное устройство для управления водоподготовительными фильтрами Советский патент 1988 года по МПК G05B19/418 

Wus.i

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами водо- подготовки, напримерj для котельных, ТЭЦ, ГРЭС1

Цель изобретения - повьшение удобства эксплуатации.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема технической реализации устройства на уровне . стандартных функциональных элементов; на фиг.З - схема реле времени; на фиг.4 - временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит коммутирующий узел 1, выполненный на логической матрице, вход 2 (для подключения датчиков), счетчик 3 числа операций, блок 4 управления, реле 5 времени, дешифратор 6, блоки 7 задания време- ни операции восстановления, блоки 8 - 8/ сигнализации и генератор 9 импульсов.

Блок 4 управления содержит (фиг.2) триггер, вьшолненный на злементах

И-НЕ 10, 11, RC-цепь на элементах 12, 13,,кнопки Пуск 14 и Стоп 15.

Реле 5 (фиг.З) содержит блок развязки 16, двоичные счетчики 17 и 18, D-триггеры 19 и 20, диференцирующую RC-цепь на элементах 21, 22.

На вход 2 устройства подаются сигналы от датчиков и концевых выклю- чаталей запорной арматуры фильтра, характеризующее состояние фильтра.

На выходах vсчетчика 3 выставляются порядковые номера операций в программе восстановления фильтра.

Блок 4 управляет работой устройства, вырабатывая сигналы установки его в исходное -состояние и включения в работу.

Блоки 8 сигнализации осуществляют световую сигнализацию проведения one- раций восстановления. Генератор 9 импульсов вырабатывает импульсы, период следования которых определяется продолжительностью операций восстановления. Задание временных установок осуществляется с помощью блоков 7.

Программируемая логическая матрица 1 может быть выполнена в виде перепрограммируемого постоянного за- поминающего устройства (ШТЗУ) информационной емкостью 2 t-разряд- ных слов. Адреса ячеек ППЗУ, в которых хранятся J-разрядные данные, оп-

5

5 0

5

0

с

д

с

5

0

ределяются (m+n)-разрядным двоичным кодом, га разрядов которого характеризуют состояние фильтра, а п разрядов - порядковые номера операций в программе восстановления фильтра. й11ходные 2-разрядные слова (предварительно записанные в ППЗУ в соответствии с алгоритмом восстановления фильтра) имеют следующую структуру: первый разряд управляет работой реле 5 времени, при этом 1 устанавливают реле в нулевое состояние, а О разрешает счет импульсов генератора 9, остальные (-1) разрядов представляют собой номер временной установки для проведения той или иной операции восстановления. ППЗУ в зависимости от уровня логических сигналов на входе выборки (третьем входе) может иметь по выходам состояние невыбора с высоким выходным импедансом при 1 на входе выборки, а также активное состояние О или 1 (в зависимости от введенной программы) при О на входе выборки. Так как число исполнительных устройств, необходимых для восстановления одного фильтра, в большинстве случаев не превышает 8, а число операций восстановления в алгоритме 2 и 8, то для построения программируемой логической матрицы наиболее подходят микросхемы К573РФ2 информационной 16384 бит число разрядов адресного слова J1, информационного - 8).

Счетчик 3 числа операций может ; быть построен на микросхеме Д2 К176 ИЕ1.

Елок 4 управления содержит триггер, устанавливающийся в нулевое состояние при включении напряжения питания или нажатии кнопки Стоп и срабатывающий при нажатии кнопки Пуск.

Реле 5 времени, выполнено многоканальным с общими для всех каналов входами счета импульсов и установки в нулевое состояние и выходом и индивидуальными . для каждого канала входами задания времени; реле времени может быть построено любым известным способом, например так, как показано на фиг.З.

Реле 5 времени (фиг.З) содержит блок 16 развязки, предназначенный для устранения взаимного влияния блоков 7 задания времени, двоичные счетчики 17 и 18, D-триггеры I9 и 20 и дифференцирующую RC-цепь для установки D8 в нулевое состояние при ключе- НИИ питания. Первоначально реле времени находится в режиме ожидания, при этом на его R-входе 1, вследст вие чего на выходах счетчика 17 и триггеров 19 и 2 также 1. При появлении на R-входе сигнала О первым же импульсом с С-входа D-триггер 20 устанавливается в состояние О, что приводит к записи по входам D1, D2, D3, D4 в счетчик 17 через блок развязки 16 временной уставки, заданной соответствующим блоком 7. После этог реле времени начинает отсчет времени По истечении заданного времени на выходе счетчика 17 появляется сигнал О, что изменяет выходной сигнал D-триггера 19 с 1 на О. Далее на R-вход реле времени снова посту- пает сигнал 1 и все повторяется ана- логичным образом. Счетчик 18 осуществляет счет операций восстановления, егосодержимое увеличивается на 1 после каждого срабатывания реле 5 времени, что приводит к поочередному включению индикаторов 8 - 8/ свидетельствующих о проведении той или иной операции восстановления.

Дешифратор 6 является дешифраторо двоичного кода в десятичный.

Блоки 7 задания времени представ- ляют собой двухпозиционные однополюсные переключатели с независимой, фиксацией, например, типа П2К.

Блоки 84 8g сигнализации построены на светодиодах, например, типа АЛ 307.

На временной диаграмме работы устройства (фиг.4) обозначены момен tjj включения напряжения питания; момент t( начала отсчета времени начальной) операции восстановления; момент tj окончания отсчета времени первой (начальной) операции восста- новпения; момент tj начала отсчета времени второй операции восстановления; время t , - to, в течение которого оператор формирует технологичесг кую линию для проведения первой операции восстановления, последовательно закрывая, к примеру, задвижки 1, 2 и открывая задвижки З , 4 , время t 2. t, проведения первой операции восстановления, составляющее, например, 4Т, где Т - период следования импульсов генератора 9 импульсов время t-j - t , в течение которого оператор формирует технологическую

с 5 0 5

0

,

о дг

50

5

линию проведения второй операции восстановления, последовательно открывая, к примеру, задвижку 1 и закрывая задвижки 3,4 сигналы АО-А7 дат чиков положения задвижек 1 - 8 , выходные сигналы А8-А10 счетчика 3 числа операций, сигнал SE на выходе блока 4 управления, выходные сигналы D1.1-D1.5 блока 1 (высокоимпеданс ное состояние выходов обозначено знаками XXX), выходные сигналы D4.1-D4.8 дещифратора 6, выходной сигнал GN генератора 9 импульсов, DL t - сигнал, формируемый на первом (динамическом) выходе реле 5 времени, DL1-LD8 - сигналы, формируемые на вторых выходах реле 5 времени о выполнении операций восстановления № 1 - 8 соответственно.

При включении напряжения питания триггер блока 4 управления устанавливается в исходное нулевое состояние, а на выходе блока 4 выставляется сигнал 1, который устанавливает в исходное нулевое состояние счетчик 3 числа операций. Выходы блока 1 при этом находятся в высокоимпедансном состоянии независимо от уровня сигналов на первых и вторых входах, . т.е. для реле 5 времени высокоимпе- дансное состояние первого выхода блО- ка 1 равносильно действию 1, оно находится в исходном нулевом состоянии (на всех выходах сигналы О) независимо от уровня сигналов на остальных входах.

Перед окончанием процесса фильтг- рации оператор производит химический анализ воды и оценку качества фильтрующей загрузки, после чего на основе полученных данных он, изменяя состояния переключателей соответст вующих блоков 7, задает время операций восстановления в двоичном коде 1-2-4-8. Например, задание временной установки для проведения первой операции восстановления продолжительностью 4 мин производится путем нажатия переключателя первого сверху блока 7, соединенного с входом DO.4 реле 5 времени.

После окончания процесса фильтрации Оператор, воздействуя на соответствующие задвижки, отключает истощенный фильтр на восстановление и формирует технологическую линию для проведения первой операции восстанов- лейия, номер которой определен (при

) трехразрядным (в данный момент нулевым) кодом счетчика 3 числа операций (момент отключения фильтра на восстановление определяется операто- ром в соответствии с утвержденными для каждой водоподготовительной установки режимными картами, поставленными на основе типовых инструкций с учетом конкретных местных условий) После того, как задвижки фильтра перейдут в требуеьяле состояния, на первых входах блока 1 устанавливается двоичный (при ) восьмиразрядный код, который свидетельствует о том, что технологическая линия для проведения первой операции восстановления сформирована. Далее оператор, воздействуя на кнопку Пуск блока 4 управления, инициирует появ- ление на его выходе сигнала О / момент t, на фиг.4), разрешающего работу блоков 1 и 3.

При этом на первом выходе блока 1 появляется сигнал О, по которому реле 5 времени начинает отсчет импульсов генератора 9 и включается один из блоков сигнализации, например первый сверху, свидетельствуя о том, что первая операция восстанов- ления началась; на вторых выходах блока 1 выставляется (1-1)-разрядный код первой временной операции, например 0001, который, поступая на входы дешифратора 6, вызывает появление сигнала 1 на одном из его выходов, например первом сверху, что приводит к появлению на выходах соответствующего, например первого сверху, блока 7 задания времени (при ) четырех разрядного двоичного кода времени первой операции восстановления, например 0010,

Реле 5 времени отсчитывает импуль сы генератора 9 импульсов до тех пор, пока выходной код двоичного счетчика (не показан) реле 5 времени не сравнивается с двоичным (при ) четырехразрядиым кодом времени первой операции восстановления, установ ленным на соответствующих установочных DO-входах реле 5 времени (момен t на фиг.4), При зтом условии отключается блок 84 сигнализации проведения первой операции восстановления, оповещая оператора об окончании первой операции восстановления; на первом (динамическом) выходе реле 5 времени появляется импульсный сигнал

L.

в результате чего на выходах счетчи-. ка 3 устанавливается код 001 (при ), являющийся номером второй операции восстановления.

Изменившийся выходной код счетчика 3 числа операций, поступая на вторые входы блока 1, вызывает появление на его выходах (при ) нового пятиразрядного кода. При этом на первом выходе блока 1 появляется сигнал 1, который, поступая на нулевой установочный вход реле 5 времени, устанавливает его в нулевое состояние независимо от уровня сигналов на остальных входах; на вторых выходах блока 1 выставляется (J-1)- разрядный код, которьА, поступая на входы дешифратора 5, вызывает появление сигналов О на всех его выходах что приводит к снятию k-разрядного двоичного кода времени первой операции восстановления.

Устройство остается в этом состоянии до тех пор, пока оператор, воздействуя на соответствующие исполнительные устройства, не сформирует технологическую линию, присущую вторОй операции восстановления, номер которой определен п-разрядным (в данный момент все разряды кода, кроме младшего, равны нулям) кодом счетчика 3 числа операций. После того, как исполнительные устройства фильтра перейдут в требуемые состояния (момент t на фиг.3), на вторых входах блока 1 устанавливается двоичный й-разрядный код, свидетельствующий о том, что технологическая линия для проведения второй операции восстановления подготовлена.

Изменившийся га-разрядный выходной код блока 2, поступая на первые входы блока 1, вызывает появление на его выходах (при ) нового пятиразрядного кода. При этом на первом выходе блока 1 появляется сигнал О, по которому реле 5 времени начинает отсчет импульсов генератора 9 и включается соответствующий блок 8 сигнализации, например второй сверху, свидетельствуя о том, что вторая операция восстановления началась; на вторых выходах блока 1 выставится ()-разрядный код второй временной уставки, например 0010, который, поступая на входы дешифратоpa 6, вызывает появление сигнала 1 на его соответствующем выходе, например втором сверху, что приводит к появлению на выходах соответствующе- го, например второго сверху, блока 7,задания времени - разрядного двоичного кода времени второй операции восстановления,

Аналогичным образом происходит последовательная подготовка и проведение всех Остальных операций восстановления фильтра, причем при полнении какой-либо операции оператор может оперативно изменить времен ную уставку любой последующей операции путем изменения положения пере- ключателей задания времени операций соответствующего блока 7.

После проведения последней опера- ции восстановления, номер которой

3адан, например,единичным выходным кодом счетчика 3 числа операций оператор включает восстановленный фильтр в работе и, воздействуя на кнопку Стоп блока 4 управления, устанавливает устройство в исходное состояние. При этом на выходе блока

4управления выставляется сигнал

1, который устанавливает в исход- ное нулевое состояние счетчик 3 числа операций. Выходы узла 1 при зтом находятся в высокоимпедансном состоянии, а реле 5 времени - в исходном нулевом состоянии. После этого устройство возвращается в первоначальное состояние и готово к отработке программы восстановления.

Таким образом, изобретение обеспечивает возможность оперативного изменения времени операций восстановления без выключения питания низкоквалифицированным обслуживающим

с

0

5

O

Q

5

персоналом как перед отработкой программы -восстановления, так и во время ее выполнения, т,е. оно более удобно в эксплуатации.

Формула изобретения

Программное устройство для управления водоподготовительными фильтрами, содержащее коммутирующий узел, выполненный в виде программируемой логической матрицу, первые входы которого являются входами устройства, генератор импульсов, подключенный выходом к счетному входу реле времени, подключенного нулевым установочным входом к первому выходу коммутирующего узла, и счетчик числа операций, подключенный счетным входом к первому выходу реле времени, а выходами т- к вторым входам коммутирующего узла, третьи входы которого соединены нулевым установочным входом счетчика чис ла операций и выходом блока управ- .ления, отличающееся тем, что, с целью повыщения удобства эксплуатации, в него дополнительно введены дещифратор, блоки задания времени операций восстановления и блоки сигнализации, причем зходы дешифратора подключены к вторым выходам коммутирующего узла, выходы дещифратора подключены к входам соответствующих блоков задания времени операций восстановления, выходы которых подключены к соответствующим установочным входам реле времени, выполненного многбканальным с индивидуальными входами задания времени каждой операщш восстановления, и вторыми выходами, подключенными к соответствующим блокам сигнализации.

л

Изобретение относится к области автоматического управления процессами водоподготовки, например, для котельных, ТЭЦ, ГРЭС. Целью изобретения является повьшение удобства эксплуатации. Устройство содержит коммутационный узел I, выполненный в виде программируемой логической, матрицы, счетчик 3 числа операций, блок 4 управления, реле 5 времени, дешифратор 6, блоки 7 задания времени, блоки 8 сигнализации и генератор 9 импульсов. Реле 5 времени должно быть выполнено многоканальным, иметь индивидуальные входы задания времени каждой операции восстановления. 4 нп. с сл

г;

w

J6

17

м

L.

(pus. J

//

щ

fd

.1 /

19

и427

20

J

фигЛ