Устройство для сигнализации и управления двухпозиционным исполнительным механизмом Советский патент 1988 года по МПК G08B23/00 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, )Предназначено для применения в качестве средства отооражения информации на мнемосхемах о конечных положениях и перемещениях запорно-регулирующих и им подобных двухпозиционных исполнительных механизмов, обладающих органами контроля своих конечных состояний, а также для управления этими механизмами, и может быть использовано в локальных и централизованных системах контроля и управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях промьпштенности.

Цель изобретения - повьшение информативности и расширение области применения устройства за счет возможности его применения для механизмов с различным быстродействием.

На фиг. 1 представлена схема устройства для сигнализации и управления двухпозиционными исполнительными меи подаче по информационной шине 16 на входы элементов И 23 и 25, а также на вход элемента 3 памяти сигнала

1. В этом же исходном состоянии замыкающий контакт датчика второго конечного (открытого) положения разомкнут, что соответствует подаче по информационной шине 17 на входы элементов И 24 и 26, а также на вход элемента 4 памяти сигнала О. В результате индикатор 7 первого конечного (закрытого) положения через элементы И 25 и ИЖ 33 высветится ровным

светом, а индикатор 8 второго конеч- ного (открытого) положения выключит- 1 ся, так как выходные сигналы элементов 3 и 4 памяти равны О (элемент 4 памяти сохраняет память предыдущего

открытого положения исполнительного механизма, на входе элемента 3 памяти присутствует сигнал 1. поступающий с информационной шины 16), а следовательно, равны О и сигналы на

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средства отображения информации на мнемосхемах о конечных положениях и перемещениях запорно- регулирующих и им подобных двухпози- ционных исполнительных механизмов, обладающих органами контроля своих конечных состояний, а также для управления этими механизмами, и может быть использовано в локальных и централизованных системах контроля и управления в тазовой, химической. энергетической и других отраслях промьгашенности. Целью изобретения является повышение.информативности и области применения устройства за счет возможности его применения для механизмов с различным быстродействием. . Для достижения цели в устройство, содержащее две шины управлений, две информационные шины, два выхода управления, четыре элемента И, три элемента ИЛИ, два индикатора положения, два элемента памяти и первьй элемент задержки, введены четвертый элемент ИЛИ, четыре элемента И-НЕ, второй элемент .задержки, восемь элементов И и формирователь импульсов. В зависимости от положения исполнительного механизма, а также времени перехода его из одного состояния в другое индикаторы положения или не светятся, или светятся ровным или мигающим светом, причем Б зависимости от исправности механизма они мига.ют. как со скважностью равной двум, так и со скважностью больше или меньше двух. В зависимости от различия характера свечения определяется направление движения исполнительного механизма. 1 3.п. ф-лы, 2 ил. (/)

ханизмами; на фиг. 2 - схема формиро- 25 выходах элементов 10 и 31 задержки.

вателя импульсов различной скважности.

Устройство содержит шины 1 и 2 управления (например, Закрыть и Открыть соответственно) , элементы 3 и 4 памяти, выходы 5 и 6 управления, индикатор 7 положений (индикатор первого конечного положения, например Закрыто), индикатор 8 Положения (индикатор второго конечного, положения, например Открыто), генератор 9 импульсов, элемент 10 задержки, элементы И 11-14, элемент ИЛИ 15, информационную шину 16 формирования сигнала положения исполнительного механизма (например, Закрыто), информационную шину 17 формирования сигнала положения исполнительного механизма (например, Открыто), формирователь 18 импульсов различной скважности, элементы И-НЕ 19-22, элементы И 23-30, элемент 31 задержки, элементы ДПИ 32-34.

Формирователь 18 импульсов различ- .ной скважности выполнен из триггера 35, элемента И 36 и элемента ИЛИ 37.

Устройство работает следующим образом.

За исходное состояние принимают условие, при котором исполнительный механизм находится в первом конечном положении (закрытом), что соответствует замкнутому состоянию замыкающег контакта датчика этого положения

0

5

0

5

0

5

Наличие сигналов О на выходах элементов 10 и 31 задержки формирует на выходах элементов И-НЕ 19-22 сигналы 1, а на выходах элементов И 13 и 14, 27 и 28 - сигналы О.

При необходимости перевода исполнительного механизма из первого -(закрытого) во второе (открытое) положение на шину 2 управления подается сигнал 1. в результате чего на выходе второго элемента 4 памяти формируется сигнал 1, которьй поступает на входы элементов И 14, 23 и 28 и элементов И-НЕ 20 и 22, подготавливая их к работе. Кроме того,, этот сигнал через элементы ИЛИ 15 и 32 соответственно поступает на входы элементов 10 и 31 задержки, а также разрешает через элементы И 12 и ИЛИ 34 прохождение сигнала от генератора 9 импульсов на индикатор 8 второго конечного положения, который светится мигающим светом. Одновременно с выхода 6 управления устройства сигнал 1 поступает на привод исполнительного механизма. Этому состоянию соответствует ровное свечение индикатора 7 первого конечного положения и мигающее свечение индикатора 8 второго-конечного положения.

Если при подаче на шину 2 управления команды последняя по каким-либо причинам не выполняется и сигнал на первой информационной шине 16 не изменяется, то через время, равное времени срабатывания элемента 31 задержки, на входах элементов И-НЕ 21 и 22 и элементов И 27 и 28 появляется сигнал 1, который через элемент И-НЕ 22 запрещает прохождение сигнала ровного свечения через элемент И 25 на индикатор 7 положения и сигнала- генератора 9 импульсов через элемент И Q 12 на индикатор 8 положения. Одновременно этот же сигнал через эле- / мент И 28 разрешает прохождение на индикатор 7 положения сигналов малой скважности с выхода формирователя 18 импульсов. Таким образом, в результате срабатывания элемента 31 задержки индикатор 7 положения начинает светиться мигающим светом, при котором длительность свечения превышает его вьжлюченное состояние. Это свидетельствует о том, что произощел отказ в цепях управления при подаче команды на перевод исполнительного механизма из первого (закрытого) во второе (открытое) положение.

Отображение этой информации на индикаторе 7 положения сохраняется и тогда, когда через время, определяемое временем срабатывания элемента 10 задержки, на его выходе формируется сигнал 1. который разрешает передачу на выход элемента И 14 сигналов повьш1енной скважности с выхода формирователя 18 импульсов, дальней20

25

30

сигнал 1, который переведет мигаю щее свечение индикатора 8 положения в ровное. Это свидетельствует о том что исполнительный механизм полност открьшся и находится во втором коне ном положении (статическом, открыто

Если же во время перестановки пр переводе исполнительного механизма в сторону открытого положения в нем произойдет неисправность (например заклинивание), то через время, опре деляемое временем срабатывания элемента 10 задержки, на его выходе сф мируется сигнал 1, который одновр менно через элемент И-НЕ 20 запрети передачу на индикатор 8 положения сигналов генератора 9 импульсов и разрешит передачу на него через эле менты И 14 и 30 сигналов повышенной скважности с выхода формирователя 1 импульсов. В результате этого, индик тор 8 светится мигающим светом, при котором длительность его свечения меньше его выключенного состояния. Это свидетельствует о неисправном состоянии исполнительного механизма при вьшолнении команды на его перев из первого (закрытого) во второе (о крытое) положение.

При необходимости перевода испол нительного механизма из второго (от крытого) в первое (закрытое) положе ние на шину 1 управления подается сигнал 1, в результате чего на вы

шая передача которых через элемент И ходе элемента 3 памяти формируется

30 блокируется сигналом О, поступающим с выхода элемента И-НЕ 22.

Если исполнительный механизм начал выполнять поданную по шине 2 управления команду, то, как только контакт датчика закрытого положения исполнительного механизма разомкнется, на инфо15мационной шине 16 появится сигнал О, элемент 3 памяти сохранит свое состояние, элемент 31 задержки времени вернется в исходное состояние, индикатор 7 положения выключится, а индикатор 8 положения будет высвечиваться мигающим светом. Это означает, что исполнительньш механизм отошел от своего первого конечного положения и находится в динамическом режиме перемещения из первого конечного положения во второе. Как только исполнительный механизм достигнет своего второго конечного положения, замыкающий контакт датчика замкнется и на информационной шине 17 появится

сигнал 1, который переведет мигающее свечение индикатора 8 положения в ровное. Это свидетельствует о том, что исполнительный механизм полностью открьшся и находится во втором конечном положении (статическом, открытом)

Если же во время перестановки при переводе исполнительного механизма в сторону открытого положения в нем произойдет неисправность (например, заклинивание), то через время, определяемое временем срабатывания элемента 10 задержки, на его выходе сформируется сигнал 1, который одновременно через элемент И-НЕ 20 запретит передачу на индикатор 8 положения сигналов генератора 9 импульсов и разрешит передачу на него через элементы И 14 и 30 сигналов повышенной скважности с выхода формирователя 18 импульсов. В результате этого, индикатор 8 светится мигающим светом, при котором длительность его свечения меньше его выключенного состояния. Это свидетельствует о неисправном состоянии исполнительного механизма при вьшолнении команды на его перевод из первого (закрытого) во второе (открытое) положение.

При необходимости перевода исполнительного механизма из второго (открытого) в первое (закрытое) положение на шину 1 управления подается сигнал 1, в результате чего на выходе элемента 3 памяти формируется

0

5

сигнал 1, который поступает на входы элементов И 13, 24 и 27 и элементов И-НЕ 19 и 21, подготавливая их к работе. Кроме того, этим сигналом через элементы И 14 и ИЛИ 32 приводятся в действие элементы 10 и 31 задержки, а также разрешается через элемент И 11 и элемент ИЛИ 33 прохождение сигнала с генератора 9 импульсов на индикатор 7 первого конечного цоложения, который начинает светиться мигающим светом. Одновременно с выхода 5 управления сигнал 1 поступает на привод исполнительного механизма. Этому состоянию соответствует ровное свечение индикатора 8 положения и мигающее свечение индикатора 7 положения.

Если при подаче команды по шине 1 5 управления она по каким-либо причинам не выполняется, т.е. исполнительный механизм не начинает своего движения и сигнал на информационной ши0

не 17 остается равным 1, то через время, равное времени срабатывания элемента 31 задержки, на входах элементов И-НЕ 21 и 22 и элементов И 27 и 28 появится сигнал 1, которьш через элемент И-НЕ 21 запретит про- хождение сигнала ровного свечения через элемент И 26 на индикатор 8 положения и сигнала генератора 9 им- пульсов через элемент И 11 на индикатор 7 положения. Одновременно этот же сигнал через элемент И 27 разрешает прохождение на индикатор 8 положения сигналов малой скважности от вы- хода формирователя 18 импульсов. Таким образом, в результате срабатывания элемента 31 задержки индикатор 8 положения начинает светиться мигающим

светом, при котором длительность его свечения превьшает погашенное состояние. Это свидетельствует о том, что произошел отказ в цепях управления при подаче команды на перевод исполнительного механизма из второго (открытого) в первое (закрытое) положение.

Отображение этой информации на индикаторе 8 положения сохраняется и тогда, когда через время, определяе- ое временем срабатывания элемента 10 задержки, на его выходе формируется сигнал 1, который разрешает передачу на выход элемента И 13 сигналов повьш1енной скважности с выхода формирователя 18 импульсов, дальнейшая передача которых через элемент И 29 блокируется сигналом О, поступающим с выхода элемента И-НЕ 21.

Если же исполнительный механизм начал выполнять поданную по шине 1 управления команду, то, как только контакт датчика открытого положения . разомкнется, на информационной шине 17 сигнал 1 сменится на сигнал О, элемент 4 памяти сохранит свое состояние, индикатор 8 положения выключится, а индикатор 7 положения будет светиться мигающим светом. Это означает, что исполнительньй механизм отошел от своего второго конечного (открытого) положения и находится в динамическом режиме перемещения из второго конечного положения в первое. Как только исполнительный механизм достигнет своего первого конечного (закрытого) положения, замыкающий контакт датчика замкнется и на информационной шине 16 появится сигнал

0

5

0

1, которьй переведет мигающее свечение индикатора 7 положения в ровное. Это свидетельствует о том, что исполнительный механизм полностью закрылся и находится в первом конечном-, ((статическом, закрытом) положении.

Если же за время перестановки при переводе исполнительного механизма в сторону закрытого положения в нем произойдет неисправность (например, заклинивание), то через время, определяемое временем срабатывания элемента 10 задержки, на его выходе сформируется сигнал 1, который одновременно через элемент И-НЕ 19 запретит передачу на индикатор 7 положения сигналов генератора 9 импульсов и разрешит передачу на него через элементы И 13 и 29 сигналов повьш1енной скважности с выхода формирователя 18 импульсов, В результате индикатор 7 положения светится мигающим светом, при котором длительность его свечения меньше выключенного состояния. Это свидетельствует о неисправном-состоянии исполнительного механизма при выполнении команды на его перевод из второго (открытого) в первое (закрытое) положение.

Формула изобретен, ия

5

0

5

0

входу четвертого элемента И и к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму индикатору положения, первую информационную шину, которая соединена с вторым входом первого элемента памяти, вторую информационную шину, которая подключена к второму входу второго элемента памяти, отличающееся тем что, с целью повьшхения информативности и расширения области применения устройства за счет возможности применения его для механизмов с различным быстродействием, в него введены чет- вертьм элемент ИЛИ, второй элемент задержки, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятьй, десятьш, одиннад- цатьш и двенадцатый элементы И, четыре элемента И-НЕ и формирователь импульсов, первая информационная шина соединена с первым входом пятого элемента И, с первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемен- та ИЛИ, выход которого через второй элемент задержки подключен к первым входам первого и второго элементов И-НЕ и к первым входам седьмого и восьмого элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, вторая информационная шина подключена к первому входу девятого элемента И и к первому входу десятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, .вькод первого элемента памяти подключен к второму входу десятого элемента И, к первому входу третьего элемента И-НЕ, к второму входу седь-- мого- элемента И и к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьим входом первого

г 0

5

0

5

0

5

элемента И, с первым входом одиннадцатого элемента И и с вторым входом девятого элемента И, выход которого подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ, вьгход второго элемента памяти соединен с вторым входом шестого элемента И, с первым входом четвертого элемента И-НЕ, с вторым входом восьмого элемента И и с вторым входом второго элемента И-НЕ,вькод которого подключен к третьему входу четвертого элемента И, к первому входу двенадцатого элемента Ник второму входу пятого элемента И, вьгход которого соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ, вьгход первого элемента задержки подключен к вторым входам третьего и четвертого элементов И-НЕ, выходы которых соединены с четвертыми входами соответственно первого и четвертого элементов ИЛИ, выход генератора импульсов подключен к входу формирователя импульсов, первый выход которого соединен с третьими входами второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к вторым входам соответственно одиннадцатого и двенадцатого элементов И, выходы которых соединены с четвертыми входами соответственно третьего и второго элементов ИЛИ, второй выход формирователя импульсов подключен к третьим входам седьмого и восьмого элементов И.

и«

LJ

т

J7U43/

и

/У

в

79 J

11

в

33

г

J

L

1 /

)(

/ 8

I (9

L.

27

34

22(

12

26

лллп.

,-н.

/

18

J5

с

CfJuf.Z