Устройство для автоматизированного управления процессом налива емкостей Советский патент 1990 года по МПК B67D5/30 

Ч :

:ц| -.-:

впчиь

i i.

Hoc i и

Iчобретение относится к электронным уст.- И .-тпзм для автоматизированных систем ч:ав/ пшя и может быть использовано для М пп нного чалива жидкостей или топли- кости тарированного объе.ма преиму- К) на нефтеналивных и автозапра- станциях.

ь изобретения - повышение точ- ;ч..

Изобретение опускает использование ряда серийных микро-ЭВМ, при этом блок сопряжения имеет достаточный формат посылки, чтобы обеспечить передачу сообщения, например, 5-цифровых данных в парал- ..е. гьной форме, в виде одного «слова в блоки отсчета (и наоборот), лоиус.чает наращивание последовательно элементов счетчика в блоках отсчета и регистров в блоке сопряжения до заданной разрядности благодаря новой функциональной схеме блока сопряжения и наличия щин данных для чте- HHJi и для записи, а такн;е соответству- Ю цсй схеме блоков отсчету.

се это позволяет noBbicviTi, т; чность на- . . емкостей .-утем пвода кооректирую- UJ. . гоправок, о .-спечить автоматизированный учет выч )д;) |:ч;дукции ,: и. эффективность тру,: iipp.iTori,, и : .ч ;; тановки в цело.м.

На фиг. 1 изобра.-цена стр;, ,,турнаи ма устройства для аатоматизированного равления процессом налива емкостей с пользовапие.м микро-ЭВМ; на . 2 - ф ,. циональиай схема блока отсчет,;; на фиг. Л функциональная схема блока сопряжени:,. и--. фиг. 4 - функциональная схема формирователя синхроимпульсов; на фиг. 5 - .spe менная диаграмма (;в о блоке : :-«- жения; на фиг. 6 - структурная схема алгоритма основной программы ЭВМ; на фиг. 7 - структурная схема ал ритма подпрограммы коррекции; на фиг. 8 - ципиальная электрическая схема ynpari.; . ,1ия оптронами развязки блока сопряжения.

Устройство для автоматизированного управления процессом налива емкостей содержит устройство 1 сопряжения объектов, состоящее из блоков 2 отсчета, блока 3 аварийной сигнализации и линии 4 связи блока 3 аварийной сигнализации с блоками 2 отсчета, а последних - с ainern- тами 5 налива через линии 6-8 связи, и

СО

Г

Ь . xi-b.

.J

№

iOD -4

выходы блоков 2 через шины 9 и 10 данных для чтения и для записи, шину 11 адреса и шину 12 управления; блок 13 сопряжения, связанный с устройством сопряжения объекта через шины 9-12, и микро-ЭВМ 14, связанную с блоком сопряжения через последовательный канал 15 связи, при этом в ЭВМ 14 входят три основных компонента - системный блок, клавиатура и дисплей, а к ним добавляется еще печатающее устройство - принтер.

Блок 2 отсчета содержит счетчик 16 двоично-десятичный реверсивный «-разрядный, щинный формирователь 17, схему 18 выборки адреса (дешифратор), формирователь 19 импульсов, логические элементы 2И-НЕ 20, 2И 21, 2 ИЛИ 22 и буферные усилители 23.

Блок 2 отсчета осуществляет запись информации о количестве заданных доз отпуска, а также скорректированных в ЭВМ в процессе отпуска, вырабатывает команду на начало и окончание отпуска по чнуле вому итогу считывания, формирует аварийный сигнал при несоответствии состояния счетчика с подачей импульсов от датчика ДИ на отключение агрегата 5 налива и на блок 3, а также передачу текущей информации о дозе отпуска через шинный формирователь 17 в соответствии с кодом адреса и командой управления. Чтение информации в счетчике 16 выполняется при совпадении адреса в схеме 18 выборки адреса, а запись - также и при приходе управляющего сигнала С (лог. «О) из блока сопряжения, по шине 12. Логический аварийный сигнал реализуется элементами 20 и 21.

Блок 13 сопряжения содержит генератор 24 тактовых импульсов, формирователь 25 синхроимпульсов, регистры 26, 27 состояния и данных, схему 28 управления регистром данных, схему 29 готовности линии и схему 30 управления оптронами гальванической развязки.

Блок 13 сопряжения осуществляет прием-передачу по каналу 15 связи с ЭВМ последовательной информации (и наоборот) и передачу сигнала готовности линии, преобразование последовательной информации в параллельную и наоборот, прием-передачу параллельной информации, по щинам данных, передачу адреса в параллельной форме по шине ША, в БО, и формирует сигнал управления на шину 12 управления на запись в БО.

Схема 28 управления регистром данных состоит из логических элементов 2И 31 и

2ИНЕ 32 (с одним инверсным входом),

формирует сигнал «Чтение для чтения информации в БО и передачи в РД, одновременно и сигнал «Разрешение - в схему 30 (СУОР), а также управляющий сигнал «Запись - на шину 12 ШУ для передачи информации на блоки 2, по адресу с регистра 26 PC - по шине 11 ША, с регистра 27 РД - по шине 10 ШДЗ.

Схема 29 готовности линии содержит триггеры 33 и 34 и логический элемент 2И 35, связана с формирователем 25 ФСИ и с помощью его синхроимпульсов по приходу стартового импульса по каналу 15 с ЭВМ 14 формирует сигнал восстановления готовности линии и передает его через схе- му 30 в ЭВМ 14.

Схема 30 управления оптронами развязки состоит из трех оптронных узлов, два узла 36 и 37 служат для передачи, а узел 38 - для приема информации и логических элементов управления ЗИ 39 (один 5 инверсный вход) и 2И 40, она осуществляет гальваническую развязку цепей связи ЭВМ от цепей блока 13 (БС).

Формирователь 25 синхроимпульсов содержит триггера 41 и 42, счетчик 43 импульсов и логические элементы 2И 44, ЗИ 45, 0 ЗИ-НЕ 46 и 47, он преобразует тактовые импульсы (ТИ) от ГТИ 24 в синхроимпульсы (СИ), управляющие работой всего блока 13 (БС).

Временная диаграмма основных управ- 5 ляющих сигналов приведена на фиг. 5. Микро-ЭВМ 14 осуществляет обработку поступающей информации, ее хранение и передачу на блоки 2 УСО, отображение ее и запись, управление по командам оператора или автоматически согласно заложен- 30 ной основной программе и подпрограммы коррекции, обеспечивая повышение точности отпуска продукции, а также - автоматизированный учет суммарного отпуска каждого вида топлива по агрегатам налива за расчетный период.

35 Устройство для автоматизированн)го управления процессом налива емкостей работает следующим образом.

На дисплее ЭВМ отображается полная информация состояния всех агрегатов 5 на- 4п лива. Если необходима запись требуемого объема налива, набирается код операции, адресная часть и заданный объем налива. Кодированное сообщение по каналу 15 связи поступает в блок 13 сопряжения. В начальный период регистры блока БС 45 обнулены и схема 30 (СУОР) выдает в ЭВМ сигнал готовности линии.

С приходом стартового импульса и импульса СИ 1 на выходе элемента 2И 40 появляется сигнал «1, включается регистр 50 26 состояния и далее идет асинхронный прием информации кода операции и кода

адреса.

Одновременно с выхода 2И 40 выдается

сигнал на схему 29 (СГЛ), на вход S-триг- гера 33 н на его выходе появляется лог. «1, который поступает на вход 2И 35 и на формирователь 25 (ФСИ), разрешая выдачу импульсов СИ2 с выхода ЗИ 45.

Импульсы СИ 1, поступая на вход элемента 2И 35, и СИ 2 - на вход R-триг- гера 34, формируют импульсы сигнала готовности линии, которые передаются узлом 36 СУОР в канал 15 связи ЭВМ 14 во время приема сообщения. Сигнал СИ 3, стробиро- ванный импульсами СИ 1, поступает на вход С регистра 26 PC, осуществляя задним фронтом сдвиг информации на один разряд. Счетчик 43 после прихода 8-го СИ 2 переключает триггер 42 и на выходе элемента ЗИ-НЕ 47 сигнал СИ 4 начинает стробироваться импульсами СИ 1, а на выходе ЗИ-НЕ 46 прекращается, в результате регистр 26 состояния заканчивает прием кода операции и кода адреса, а включается регистр 27 данных на прием информации данных. С приходом N-ro импульса СИ 2 на вход счета счетчика 43, он выдает сигнал СИ 6 в схему 28 управления регистром, если с выхода SQ-регистра 26 PC

на прием параллельной информации с блока 2 отсчета, а последующими импульсами задним фронтом СИ 4 происходит ее сдвиг и с выхода Q регистра 27 РД, через 5 узел 37 СУОР, передача - ка ЭВМ. При этом на входах SO и S1 регистра 27 данных лог. «1.

Режимы «прием и «передача чередуются и циклически обходят все блоки отсчета в УСО 1 по заданной программе в автоматическом порядке.

Таким образом, предлагаемое изобретение при использовании микро-ЭВМ и нового блока сопряжения позволяет повысить точность отпуска при наливе емкостей путем 15 ввода коррекции в процессе налива заданного объема и обеспечить необходимые расчеты, а также подать при необходимости световой и звуковой аварийный сигнал. Кроме того, при переполнении емкости вступает в действие датчик уровня, установ10

выдается код операции «Запись, то на схему 20 ленный в наливном стояке, чем обеспечи- 28 поступает лог. «О, на инверсный вход элемента И 32, на выходе которого с приходом СИ 6 появляется сигнал «Запись в виде лог. «О, вь1даваемого в щину 12 управления. В результате s заданном блоке 25 2 УСО, схема 18 СВА которого настроена на код адреса, передаваемого по шине 11 адреса с выхода регистра 26 состояния, появляется разрещение на запись информации данных, передаваемой параллельным ковается тройной контроль заполнения, исключая ее перелив и соответственно потери топлива, повыщая пожаробезопасность на наливных станциях.

Формула изобретения

Устройство для автоматизированного управления процессом налива емкостей, содержащее агрегаты налива, связанные с блодом с выхода регистра 27 данных в виде 30 ками отсчета, выходы последних подключеодного «слова через ШДЗЮ.

ны к блоку аварийной сигнализации, а входы служат соответственно шинами данных, адреса и управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности налива, оно снабжено электронной вычислиС приходом N+1 импульса на счетчик 43 он выдает СИ 7, который поступает на входы R всех регистров, на триггеры

33, 42 и счетчик 43, в результате вся -35 тельной мащиной, связанной каналом связи схема блока 13 сопряжения приходит вс блоком сопряжения, при этом последний

ны к блоку аварийной сигнализации, а входы служат соответственно шинами данных, адреса и управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности налива, оно снабжено электронной вычислиисходное состояние ожидания новой посылки из ЭВМ, т. е. в «режим ожидания. Первый рабочий режим блока 13 сопряжения - режим «приема информации из ЭВМ - описан, т. е. блок 13 сопряжения осуществлял преобразование последовательного кода адреса и данных в параллельную форму, удобную для приема в блоки 2, и выдавал сигнал на запись дан40

содержит генератор тактовых импульсов, соединенный с формирователем синхроимпульсов, выходы которого соединены со схемой готовности линии, схемой управления оптронами развязки, регистрами состояния и данных, схемой управления регистром данных, при этом схема готовности линии выходами соответственно подключена к схеме управления оптронами развязки и формиросодержит генератор тактовых импульсов, соединенный с формирователем синхроимпульсов, выходы которого соединены со схемой готовности линии, схемой управления оптронами развязки, регистрами состояния и данных, схемой управления регистром данных, при этом схема готовности линии выходами соответственно подключена к схеме управления оптронами развязки и формироных, при этом формат посылки сообщения вателю синхроимпульсов, первый выход схеможно представить в виде: старт I бит;

код операции 2-3 бит; адресная часть

4-5 бит; данные 20 бит; стоп 2 бит. Итого

посылка может содержать до 30 бит при

передаче 5 цифр данных.

При втором рабочем режиме блока 13 - режиме «передачи информации на ЭВМ - формат посылки из ЭВМ одинаков, только передача данных идет в обратном направлении - на ЭВМ. После приема блоком 13 кода операции «чтение и кода адреса на регистр 26 состояния, код адреса переда- 55 ется по шине II адреса на УСО 1, регистр 27 данных переключается сигналом СИ 5

мы управления регистром данных соединен со схемой управления оптронами развязки и регистром данных, а второй выход служит шиной управления, причем регистр состояния и регистр данных соединены между 50 собой, а их выходы соответственно служат шиной адреса и шинами данных записи и чтения, схема управления регистром данных связана со схемой управления оптронами развязки и регистром состояния, выход регистра данных соединен со схемой управления оптронами развязки, выход которой подключен к входам регистров состояния и данных и схемы готовности линии.

на прием параллельной информации с блока 2 отсчета, а последующими импульсами задним фронтом СИ 4 происходит ее сдвиг и с выхода Q регистра 27 РД, через узел 37 СУОР, передача - ка ЭВМ. При этом на входах SO и S1 регистра 27 данных лог. «1.

Режимы «прием и «передача чередуются и циклически обходят все блоки отсчета в УСО 1 по заданной программе в автоматическом порядке.

Таким образом, предлагаемое изобретение при использовании микро-ЭВМ и нового блока сопряжения позволяет повысить точность отпуска при наливе емкостей путем ввода коррекции в процессе налива заданного объема и обеспечить необходимые расчеты, а также подать при необходимости световой и звуковой аварийный сигнал. Кроме того, при переполнении емкости вступает в действие датчик уровня, установ

ленный в наливном стояке, чем обеспечи-

ленный в наливном стояке, чем обеспечи-

вается тройной контроль заполнения, исключая ее перелив и соответственно потери топлива, повыщая пожаробезопасность на наливных станциях.

Формула изобретения

Устройство для автоматизированного управления процессом налива емкостей, содержащее агрегаты налива, связанные с блоками отсчета, выходы последних подключетельной мащиной, связанной каналом связи с блоком сопряжения, при этом последний

ны к блоку аварийной сигнализации, а входы служат соответственно шинами данных, адреса и управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности налива, оно снабжено электронной вычисли40

содержит генератор тактовых импульсов, соединенный с формирователем синхроимпульсов, выходы которого соединены со схемой готовности линии, схемой управления оптронами развязки, регистрами состояния и данных, схемой управления регистром данных, при этом схема готовности линии выходами соответственно подключена к схеме управления оптронами развязки и формиро вателю синхроимпульсов, первый выход схе

мы управления регистром данных соединен со схемой управления оптронами развязки и регистром данных, а второй выход служит шиной управления, причем регистр состояния и регистр данных соединены между 0 собой, а их выходы соответственно служат шиной адреса и шинами данных записи и чтения, схема управления регистром данных связана со схемой управления оптронами развязки и регистром состояния, выход регистра данных соединен со схемой управления оптронами развязки, выход которой подключен к входам регистров состояния и данных и схемы готовности линии.

Изобретение относится к электронным устройствам для автоматизированных систем управления и может быть использовано для дозированного налива жидкостей или топлива в емкости тарированного объема. Целью изобретения является повышение точности налива. Новым является то, что устройство для автоматизированного управления процессом налива обеспечивает ввод корректирующих поправок в процесс отпуска заданных объемов для компенсации погрешностей измерителей расхода, вычисляемых с помощью ЭВМ. Устройство работает в режиме разделения времени и выполняет преобразование поступающей информации из последовательной в параллельную при записи и наоборот при чтении путем ввода в устройство дополнительного блока сопряжения с ЭВМ. 8 ил.

От МП

ШЛ Чтения 9 ШД Записи 10 ША11 ф 2

кШ

тп

Nk

I r;

25

H

Ш

Ш 4

W Cj-f ШТ

;/ ю /

iH

///i/

25

/J

Фиг.З

Фиг. и

Начало

Обращение к какалу

Вычисление дозы отпущекмой за промежуток между onpoomm канаяа

tL

Вызов из ПЗУ числа относительной погрешности данного калаяа с учетом знака

Вычисление абсолютной погрешности налива

6

Наращивание погрешности по данному каналу

нл -115ждаадте й к-- Да

отпуска

.,jНет бдуль со

8

12

Записать новую дозу в канал отпуска

13

Обнулить в ОЗУ модуль погрешности канала

Риг.7

Да

II

Отьшть от остающей

дозы модуль погрешЕОСТИ

Выход на основнрз nporpa:v Tviy Да

475 230

К1

30

, (сп.Фиг.)

к25Д28

передач. i2 - --ош27

4 -: - /372о

Запрет

от29

Фиг. 8