Устройство для блокировки самовключения приводов рабочих органов при восстановлении их энергопитания Советский патент 1990 года по МПК H02H11/00 H02H7/08 

Изобретение относится к технике безопасности при эксплуатации систем управления приводами рабочих органов технологического оборудования и устраняет самопроизвольные включения приводов при прекращениях и последующих восстановлениях подачи энергоносителей (электроэнергии, гидроэнергии, пневмоэнергии и .).

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение затрат.

На чертеже приведена функциональная схема устройства о

Источник 1 подачи электроэнергии присоединен по входу питания к усилителю мощности 2, который управляет электроприводом 3 одного- из m (m 1, 2, Зо..) рабочих органов.

Источники k и 5 подачи других энергоносителей (например, гидравлический и пневматический), а всего их может быть п (п О, 1, 2..с), присоединены по входам питания соответственно к усилителям мощности 6 и 7 (например, электрогидравлическому и электропневматическому соответственно), ко:л э©

ю ю

Ю

з . i

торые управляют приводами 8 и 9 со- . ответственно (гидро- пневмоприводом соответственно) рабочих органов, взаимосвязанных в технологическом процессе и входящих в число т.

Входы датчиков 10, 11 и 12 контроля присоединены к источникам подачи соответственно 1, 4 и 5 (их число может быть равно п+1 соответственно числу источников подачи энергоносителей) .

Ко входам управления усилителей 2, 6 и 7 мощности присоединены выходы переключателей 13, 14 и 15 управления соответственно (их число может быть равно тп по числу усилителей мощности) „

Входы переключателей 13, 14 и 15 присоединены по второму выходу источника 1 подачи электроэнергии через управляемый ключ 16 и к третьему выходу источника 1 подачи электроэнергии через управляемый ключ 17.

Вход управления ключа 16 присоединен к прямому выходу триггера 18 через звено задержки 19, а вход питания триггера 18 присоединен к второму выходу источника 1 подачи электроэнергии.

К R-входу триггера 18 присоединен выход элемента ИЛИ 20, к входам которого присоединены выходы датчиков 10, 11 и 12 контроля, а также выход аварийной кнопки 21, вход которой присоединен к второму входу источника 1 подачи электроэнергии.

Кнопка 22 восстановления присоединена своим входом к второму выходу источника- 1 подачи электроэнергии, а выход - к входу элемента И 23. К второму входу элемента И 23 присоединен датчик 2 напряжения, вход которого присоединен к третьему вы- ходу источника 1. Выход элемента И 23 присоединен к входу элемента ИЛИ 25, остальные входы которого присоединены к выходам m переключателей 13, 14 и 15 управления.

Выход элемента ИЛИ 25 присоединен к входу релейного звена 26 через управляющий ключ 27 Прямой выход релейного звена 26 присоединен к S-входу триггера 28 через элемент И 29, второй вход которого присоединен к инверсному выходу триггера Т8. К этому же выходу триггера 18 присоединен управляющий вход ключа 27. Выход триггера 26 присоединен к S-входу

0

822724

триггера 18 через последовательно соединенные элемент И 30 и звено 31 задержки, а также к управляющему входу ключа 17.

К второму входу элемента И 30 присоединен инверсный выход релейного звена 24, Во входных цепях усилителей 2, 6 и 7 мощности имеются релейные звенья 32 и 33, входы которых связаны с переключателями 13, 14 и 15.

Устройство работает следующим образом.

При нормальной подаче энергии от

с источников подачи электроэнергии 1 и других энергоносителей 4 и 5 приводы 3, 8 и 9 рабочих органов управляются (включаются в работу в том или другом направлении) с помощью усили0 телей 2, 6 и 7 мощности соответственно при подаче соответствующих сигналов на их входы управления переключателями 13, 14 и 15.

При прекращении подачи одного из

5 энергоносителей (например, электроэнергии с первого выхода источника 1) исчезает питание усилителя 2 мощности и останавливается привод 3 рабочего органа При этом также отключается соответствующий датчик контроля 10 и на его инверсном выходе появляется сигнал, который чере,з элемент ИЛИ 20 попадает на R-вход триггера 18 и отключает последний. Соответственно исчезает сигнал на входе управления ключа 16, и последний также отключается. В результате этого входы переключателей 13, 14 и 15 управления отсоединяются от второго выхода исд точника 1 подачи электроэнергии, исчезают сигналы на входах управления усилителей 2, 6 и 7 мощности и останавливаются также приводы 8 и 9 рабочих органов, взаимосвязанные с при., водом 3 единым технологическим процессом (при взаимосвязи рабочих органов в едином технологическом процессе прекращение работы хотя бы одного рабочего органа прерывает весь технологический процесс и во избежание

0

5

0

5

крупных аварий требует останова остальных участвующих в этом процессе рабочих органов). Аналогичная ситуация возникает при прекращении подачи любого другого энергоносителя либо при включении аварийной кнопки 21.

При восстановлении подачи злектро энергии с первого выхода источника 1 либо любого другого энергоносителя

самопроизвольное включение приводов 3 8 и 9 рабочих органов не происходит, так как самопроизвольно не включается триггер 18 и соответственно | управляемый ключ 16 и не подаются сигналы на входы управления усилителей 2, 6 и 7 мощности

Для восстановления работы устройства при восстановлении подачи всех энергоносителей требуется подача сигнала кнопкой 22 восстановления на вход релейного звена 26 через элемент И 23, элемент ИЛИ 25 и управля

Сигнал триггера 28 приходит на S-вход триггера 18 через элемент И 30 лишь в том случае, если отключено релейное звено 2fa и сигнал с его инверсного выхода поступает на второй вход элемента И 30. Звено 31 задержки обеспечивает временную задержку

емый ключ 27. Последний включен под.-,5 прохождения к 8-входу триггера 18 вы20

25

30

чей на его управляющий вход сигнала с инверсного выхода триггера 18. Элемент И 23 пропускает сигнал кнопки 22 в том случае, если имеется напряжение U3 на третьем выходе источника 1, т,е„ если включен датчик 2k напряжения. Если релейное звено 26 работоспособно, то при подаче на его вход сигнала от кнопки 22 восстановления появляется сигнал на его прямом выходе и через элемент И 29 этот сигнал проходит на S-вход триггера 28 Сигнал звена 26 пропускается элементом И 29, так как на втором входе последнего присутствует сигнал с инверсного выхода триггера 18

Сигналом релейного звена 26 ча S-входе триггера 28 последний включается и подает сигнал на вход элемента И 30 и на управляющий вход ключа 17о Последний включается и присоединяет входы переключателей 13, 1 и 15 управления к третьему выходу, источника 1 подачи электроэнергии.

Уровень напряжения на третьем выходе источника 1 (УЗ) значительно ниже уровня напряжения на втором выходе источника 1 (иг), т.е. Благодаря этому при подключении ключом 17 входов переключателей 13, 1 и ,с 15 к третьему выходу источника 1 появляющиеся при этом от переключателей 13, 1 и 15 сигналы на входах релейных звеньев 32 и 33 усилителей 2, 6 и 7 мощностью недостаточны для включения релейных звеньев 32 и 33 соответственно для включения приводов 3, 8 и 9 рабочих органов. Однако эти же сигналы переключателей 13, 1 и 15 подаются также на входы элемента ИЛИ 25 и далее через ключ 27 - на вход релейного звена 26. Последнее напряжением Ц. через переключатели 13, I и 15 поддерживается во вклю35

40

50

55

ходного сигнала элемента И 30, благодаря чему исключаются ложные срабатывания триггера 18 из-за задержки включения сигналом U-j релейного звена 26 при быстром отпускании кнопки 22 восстановления.

При отпускании кнопки 22 релейное звено 26 отключится лишь в том случае, если переключатели 13, 1 и 15 находятся в нулевом положении и не мо гут подавать сигналы управления на входы усилителей 2, 6 и 7 мощности и на входы релейного звена 26. Если переключатели 13, И и 15 установлены в нулевое положение, то при отпускании кнопки 22 отпадает релейное звено 26, сигнал с его инверсного выхода поступает на второй вход элемента И 30 и на S-вход триггера 18 проходит выходной сигнал триггера 28.

Выходным сигналом триггера 18 на R-вход триггера 28 последний отключается и отключает ключ 17 - третий выход источника 1 отсоединяется от входов переключателей 13, Т и 15. С временной задержкой звена 19 задержки выходной сигнал триггера 18 поступает на управляющий вход ключа 16, последний включается и присоединяет входы переключателей 13, I и 15 к второму выходу источника 1. Временная задержка звена 19 необходима для того, чтобы исключить аварийный режим короткого замыкания, которыйtno жет возникать при одновременном присоединении к входам переключателей 13, 1 и 15 второго и третьего выходов источника 1 подачи электроэнергии с неравными уровнями напряжений.

При включении ключа 16 устройство восстанавливается и все приводы 3 8 и 9 рабочих органов могут включаться переключателями 13 1 и 15 соот

ченном Состоянии несмотря на отключение кнопки 22 восстановления, вследствие чего сигнал триггера 28 не проходит через элемент И 30, второй вход которого присоединен к инверсному выходу релейного звена 26.

Сигнал триггера 28 приходит на S-вход триггера 18 через элемент И 30 лишь в том случае, если отключено релейное звено 2fa и сигнал с его инверсного выхода поступает на второй вход элемента И 30. Звено 31 задержки обеспечивает временную задержку

5 прохождения к 8-входу триггера 18 вы0

5

0

с

5

0

0

5

ходного сигнала элемента И 30, благодаря чему исключаются ложные срабатывания триггера 18 из-за задержки включения сигналом U-j релейного звена 26 при быстром отпускании кнопки 22 восстановления.

При отпускании кнопки 22 релейное звено 26 отключится лишь в том случае, если переключатели 13, 1 и 15 находятся в нулевом положении и не могут подавать сигналы управления на входы усилителей 2, 6 и 7 мощности и на входы релейного звена 26. Если переключатели 13, И и 15 установлены в нулевое положение, то при отпускании кнопки 22 отпадает релейное звено 26, сигнал с его инверсного выхода поступает на второй вход элемента И 30 и на S-вход триггера 18 проходит выходной сигнал триггера 28.

Выходным сигналом триггера 18 на R-вход триггера 28 последний отключается и отключает ключ 17 - третий выход источника 1 отсоединяется от входов переключателей 13, Т и 15. С временной задержкой звена 19 задержки выходной сигнал триггера 18 поступает на управляющий вход ключа 16, последний включается и присоединяет входы переключателей 13, I и 15 к второму выходу источника 1. Временная задержка звена 19 необходима для того, чтобы исключить аварийный режим короткого замыкания, которыйtno жет возникать при одновременном присоединении к входам переключателей 13, 1 и 15 второго и третьего выходов источника 1 подачи электроэнергии с неравными уровнями напряжений.

При включении ключа 16 устройство восстанавливается и все приводы 3 8 и 9 рабочих органов могут включаться переключателями 13 1 и 15 соответственно для осуществления технологического процесса. Если исчезает напряжение на втором выходе источника 1 (г.е. прекращается подача электро- энергии со второго выхода источника 1), прекращается питание триггера 18, последний отключается и отключается ключ 1бо(При этом снимаются сигналы управления со всех входов уси- лителей 2, 6 и 7 мощности и приводы 3} 8 и 9 останавливаются.

При восстановлении подачи электроэнергии с второго выхода источника 1 ьсамопроизвольное включение приводов У, 8 и 9 также не происходит, поско- 1льку не может самопроизвольно включаться триггер 18 и ключ 16, так как отключен триггер 28 и не поданы сигналы управления на входы усилите- лей 2, 6 и 7 мощности. Для восстановления устройства при восстановлении подачи всех энергоносителей необходимо включить кнопкой 22 триггер 28 и установить в нулевое положение переключатели 13, 1 и 15 управления.

Если исчезнет напряжение U3 на третьем выходе источника 1, то сигнал кнопки 22 не проходит через элемент И 23, так как при этом отключен датчи 2k напряжения, присоединенный к второму входу элемента И 23. Благодаря этому восстановление устройства возможно лишь в том случае, если подача электроэнергии осуществляется со всех выходов источника 1 и если осуществляется подача отдельных энергоносителей. Контроль наличия напряжения на третьем выходе источника 1 позволяет осуществлять контроль за положением переключателей 13 Т и 15 в процессе восстановления устройства и восстанавливать его при нулевом положении переключателей 13, 1 и 15. Кроме того, восстановление устройства возможно также лишь в том случае, если находится в работоспособном состоянии релейное звено 26, с помощью которого непосредственно контролируется положение переключателей 13, 1 и 15 управления.

Таким образом, благодаря дополнению известного устройства для нулевой защиты новыми элементами не тре- буется оснащать переключатель управления специальными дополнительными цепями для восстановления нулевой защиты что позволяет применять переключатели управления простейшей конструкции, применять простейшие командные пункты управления приводами рабочих органов и соответственно снижать затраты.

Формула изобретения

Устройство для блокировки самовключения приводов рабочих органов при восстановлении их энергопитания, содержащее датчики контроля по числу приводов рабочих органов, входы которых предназначены для подключения к выходам соответствующих источников энергопитания и соединены с управляющими входами усилителей мощности по числу приводов соответствующих рабочих органов, входы усилителей мощности подключены к выходам соответствующих переключателей управления, первый триггер, питающий вход которого соединен с входом датчика контроля источника электропитания, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения затрат,

входы переключателей управления объединены и через первый и второй введенные управляемые ключи соединены с клеммами для подключения двух других выходов источника электропитания, точка соединения первого управляемого ключа и его клеммы для подключения входа источника питания через замыкающую кнопку восстановления соединена с входом вновь введенного элемента И и через введенную замыкающую аварийную кнопку соединена с входом введенного элемента ИЛИ, к другим входам которого подключены выходы всех датчиков контроля, точка соединения второго управляемого ключа и его клеммы для подключения входа источника питания через введенный датчик напряжения соединена с другим входом элемента И, выхор которого соединен с входом введенного второго элемента ИЛИ, к другим входам которого подключены выходы всех переключателей управления, выход второго элемента ИЛИ через введенный третий управляемый ключ соединен с входом введенного релейного звена, вход управления упомянутого ключа присоединен к первому выходу первого триггера, также введены второй элемент И, второй вход которого присоединен к первому выходу первого триггера, второй триггер,

915

вход которого присоединен к второму выходу первого триггера, третий элемент И, второй вход которого присоединен к второму выходу первого релей- ного звена, первый элемент задержки, выход которого присоединен к S-входу первого триггера, а также второе звено задержки, через которое второй выход первого триггера присоединен к входу управления первого управляемого

10

ключа, вход управления второго управ ляемого ключа присоединен к выходу . второго триггера и к первому входу третьего элемента И, R-вход первого триггера подключен к выходу первого элемента ИЛИ, S-вход второго триггера подключен к выходу второго элемента И, а выход третьего элемента И соединен с входом первого элемента задержки.

Изобретение относится к технике безопастности при эксплуатации систем управления приводами рабочих органов технологического оборудования и устраняет самопроизвольные включения приводов при прекращениях и последующих восстановлениях подачи энергоносителей. Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение затрат. Цель достигается за счет того, что нулевое положение переключателей управления при восстановлении нулевой защиты контролируется не специальными цепями переключателей управления, усложняющих их конструкции и конструкцию командных пунктов, а дополнительными звеньями, контролирующими положение переключателей и исключающими возможность восстановления нулевой защиты при ненулевом положении любого из переключателей управления, а также самопроизвольное включение приводов рабочих органов. 1 ил.

О