Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма Советский патент 1990 года по МПК G08B23/00 

Ияобретение относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средства отображения информа1Ц1И на динамических мнемосхемах, позволяющего осуществить сигнализацию места управления запорно-регулирующими и им подобными исполнительными механизмами, управляемыми с двух пунктов управления, и обеспечить достоверность отображения состояния исполнительных ме.ханизмов при технологических блокировках управления последних по технологическим параметрам или по положению других исполнительных механизмов, и может быть использовано в системах управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях промьштенности.

Целью изобретения является повышение информативности устройства.

На-фиг. 1 представлена схема устройства для сигнализации состояния исполнительного механизма; на фиг,2 схема распределителя импульсов; на фиг. 3- схема блока дешифрации и его подключение к форк:-фозатепям сигналов избирательньк управлений из диспетчерских пунктов управления и неисправности.

Устройство содержит датчики 1 и 2 конечного положения исполнительного механизма (соответственно Закрыто и Открыто), индикатор 3 конечного положения (Закрыто), индикаторы 4 и 5 конечного положения (Открыто элементы ИЛИ 6-9, элементы И 10 и 11, элемент 12 ИЛИ-НЕ, триггеры 13 и 14, генератор 15 импульсов, шину 16 Закрыть, шину 17 Открыть, шину 18 Стоп, элементы 19-24 Ifflli, эле- менты 25-28 И, триггер 29, распределитель 30 импульсов, шину 31 Сброс элементы И 32, 33 и 34,, блок 35 дешифрации, элемент ИЛИ 36, индикатор 37, информационную шину 38 избира- тельного управления Управление 1, информационную шину 39 Неисправность , информационную шину 40 избирательного управления Управление 2 информационную шину 41 Блокировка исполнительного механизма, длементы И 42., 43 и 44.

Распределитель 30 импульсов выпол нен из триггеров 45 и 46, элементов И 47-50 и элемента И-НЕ 51.

Блок -35 дешифрации выполн ен из рле 52 с переключающим контактом 53, шины 54 питания, реле 55 с переключающим контактом 56, пшны 57 питани резисторов 58-63, конденсатора 64, диодов 65-68, транзисторов 69 и 70, элемента НЕ 71, элемента И 72, элемента НЕ 73 и элемента И 74.

На информационные шины 38-41 мог быть поданы сигналы от датчиков,75- 78, Распределитель 30 имеет выходы 79-83, а бло к 35 дешифрации; - выхо 84-87 ,

Устройство для сигнализации положения исполнительного механизма работает следующим образом.

Исходное состояние элементов устройства зависит от исходного положения исполнительного механизма, а также от ранее подававшихся команд. Например, если подавались команды Закрыть или Открыть, то триггер 14 со своего прямого выхода выдает сигнал логической единицы и сигнал логического нуля, если ранее подавалась команда Элемент ИЛИ-НЕ 12 выдает сигнал логической единицы тогда, когда исполнительный механизм не находится ни в одном из крайних положений.

Принимают за первое начальное исходное положение такое, когда полностью закрытый исполнительный механиз находится в исправном состоянии и не избран для угфавления оператором ни с одного диспетчерского пункта управления В этом датчик 1 конечного положения Закрыто, вьщавая сигнал логической единицы, через элемент ИЛИ 6 вызывает ровное свечение индикатора 3 положения Закрыто о Ин д жаторы 4 и 5 положения Открыто не светятся, так как датчик 2 конечного положения Открыто и элемент IfflH-HE -12 выдают сигнал логического нуля. Индикатор 37 также находится в выключенном состоянии, поскольку сигналы на информационных шинах 38-41 отсутствуют.

Случайные команды Закрыть, Сто и Сброс не вызывают изменения положения исполнительного механизма, а соответственно, и свечения индикаторов 3,4, 5 и 37.

Если по какой-либо причине в первом начальном исходном положении исполнительный механизм оказался в неисправном состоянии, например при отсутствии напряжения питания привода исполнительного механизма, о чем свидетельствует наличие сигнала логической единицы на информационной шине 39 Неисправность, а следовательно, и на,выходе 86 блока 35 дешифрации, то индикатор 37 светится ровным светом, сигнализируя о том, что данный исполнительный механизм управлению не подлежит.

За второе исходное положение принимаем такое, когда исполнител шный механизм полностью закрыт, находится

5 16 в исправном состоянии и избран к управлению из одного из диспетчерских пунктов управления. При этом индикатор 3 конечного положения Закрыто светится ровным светом, индикаторы 4 и 5 конечного положения Открыто выключены, а индикатор 37 светится в зависимости от выбора места управления мигающим или импульсным светом, сформированными дискретно изменяющимися сигналами с различной скважностью: если выбран для управления первый диспетчерский пункт, Тое. по информационной шине 38 избирательного управления Управление 1, в устройство поступает сигнал логического нуля, которьй формирует на втором выходе 85 блока 35 дещифрации дискретно изменяющийся сигнал с частотой генератора 15 импульсов со скважностью сигнала, равной 2, на выходе 84 - сигнал логической единицы, подготавливающий к работе элементы И 32 33, 34 и 43, и на выходе 87 - сигнал логического нуля. При этом через элемент И 42 и элемент ИЛИ 36 зти импульсы со скважнос-тью 2 поступают на индикатор 37, В то же время элемент И 43 блокирован сигналом логического нуля, приходящим с информационной шины 38 избирательного управления Управление 1, таким образом, на индикатор 37 не будут поступать импульсы со скважностью 1/4.

Если же для управления выбран второй диспетчерский пункт, то на информационной шине 40 избирательного управления Управление 2 появляется сигнал логического нуля, который формирует на выходах 84-87 блока 35 дешифрации такие же сигналы, что и при управлении из первого диспетчерского пункта, т.е. на выходе 84 - сигнал логической единицы, подготавливающий к работе элементы И 32, 33, 34 и 43, на выходе 85 -дискретно изменяющийся сигнал с частотой генератора 15 со скважностью, равной 2, и на выходе 87 - сигнал логического нуля. Однако сигнал логического нуля, поступающий по информационной шине 40 избирательного управления Управление 2, блокирует элемент И 42. Б то же время дискретно изменяющийся сигнал с выхода 81 распределителя 30 импульсов через элемент И 43 и элемент ИЛИ 36 поступает на индикатор 37, которьй светится импульсным светом.

0

983

В случае одновременной подачи команд по информационным шинам 38 и 40 индикатор 37 находится в выключенном состоянии, так как сигналы логического нуля одновременно блокируют элементы И 42 и 43. Это позволяет скорректировать действия персонала, работающего на разных диспетчерских пунктах, и исключить одновременное управление исполнительным механизмом с двух пунктов управления.

При 1:апичин сигнала блокировки, поступающего в устройство по информа5 ционной щине 41 Блокировка, на выходе 87 блока 35 дешифрации формируется сигнал логической единицы, а на выходах 85 и 84 сигнал логического нуля о Это вызывает срабатывание элемен0 та И 44, с выхода которого через элемент ИЖ 36 поступает дискретно изменяющийся сигнал с выхода 83 распределителя 30 и rayльcoв со скважностью 4 на индикатор 37, который светится

5 прерывистым светом. При наличии сигнала на информационной шине 41 Блокировка на вьтоде 84 появляется сигнал логического нуля, что блокирует элементы И 32, 33, 34 и 43.

Таким образом, мигающее свечение

30

индикатора 37 свидетельствует о том, что данный исполнительный механизм избран оператором для зтравлення из первого диспетчерского пункта. ОпераjTop, убедившись в отсутствии прерывистого свечения со скважностью 4, что свидетельствует об отсутствии блокировки, может приступать к подаче команды на перестановку исп«лнчтельного

0 механизма.

При подаче команды Открыть по шине 17 триггер 13 переключается в инверсное состояние, а триггеры 14 и 29 - в прямое. Одновременно по цепям

5 управления (не показаны) подается команда Открыть на привод исполнительного механизма о Если исполнительный механизм начинает вьтолнять эту команду, то, как только датчик 1 ко0 нечного положения Закрыто выдает сигнал логического нуля, индикатор 3 положения Закрыто гаснет, а индикаторы 4 и 5 положения Открыто прерывисто светятся, поскольку на вход

5 элемента И 11 поступают потенциальные длительные сигналы логической единицы от элемента РШИ-НЕ 12, триггеров 13 и 14 и импульсы от генератора 15 импульсов. Мигающее свечение индикаторов 4 и 5 положения Открыто свидетельствует о переходном процессе (движении) исполиительного механизма в сторо.ну его открытия.

Как только исполнительный механизм полностью отк1 1вается, на выходе датчика 2 положения Открыто появляется сигнал логической единицы, который

через элемент ИЛИ 19 переключает триг-jo тельного механизма.

гер 29 в такое состояние, при котором на его инверсном выходе появляется сигнал логической единицы, разрешающий прохождение через элементы И 27 и 28 импульсов от распределителя 30 импульсов на элементы ИЛИ 23 и 24. При этом индикаторы 4 к 5 положения Открыто переводятся в режим бегущего света, что свидетельствует о полном открытии исполнительного меха- 20 низма и движении в нем материального или энергетического потока. Бегуп;ий свет на индикаторах 4 и 5 положения Открыто в данном случае достигаетВ случае подачи по шине I6 Закрыть команды Закрыть триггеры 13 и 14 из инверсного состояния пере ходят в прямое, в результате чего ин 15 дикаторы 4 и 5 положения Открыто выключаются, а индикатор 3 положения Закрыто светится мигающим светом, что свидетельствует о перемещении исполнительного механизма в сторону закрытия. Если исполнительный механизм доходит до своего конечного положения Закрыто, то мигающий индикатор 3 положения Закрыто переходи в ровное свечение, сигнализируя о

1СЯ за счет выполнения следующей после-25 конечном закрытом состоянии исполниИ 27 и 28 и логической единицы на вход элемента ИЛИ 23, в результате чего индикатор 4 положения отключается, а индикатор 5 .положения светится ровным светом. Половинное свечение мнемознака качественно сигнализирует о промежуточном полуоткрытом статическом состоянии исполни

В случае подачи по шине I6 Закрыть команды Закрыть триггеры 13 и 14 из инверсного состояния переходят в прямое, в результате чего ин- дикаторы 4 и 5 положения Открыто выключаются, а индикатор 3 положения Закрыто светится мигающим светом, что свидетельствует о перемещении исполнительного механизма в сторону закрытия. Если исполнительный механизм доходит до своего конечного положения Закрыто, то мигающий индикатор 3 положения Закрыто переходит в ровное свечение, сигнализируя о

конечном закрытом состоянии исполни

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для применения в качестве средств отображения информации на динамических мнемосхемах, позволяет осуществить сигнализацию места управления запорно-регулирующими и им подобными исполнительными механизмами, управляемыми с двух пунктов управления, и обеспечить достоверность отображения состояния исполнительных механизмов при технологических блокировках управления последних по технологическим параметрам или по положению других исполнительных механизмов и может быть использовано в системах управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение информативности устройства. Для этого в устройство, содержащее два датчика конечного положения, девять элементов И, одинадцать элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, четыре индикатора, три триггера, генератор импульсов, две информационные шины, шины "Закрыть", "Открыть", "Стоп" и "Сброс" распределитель импульсов, который выполнен из двух триггеров и четырех элементов И, и блок дешифрации, который выполнен из двух диодов, двух транзисторов, шести резисторов, конденсатора, двух шин питания, первого элемента НЕ, первого элемента И и реле, введены три элемента И и две информационные шины, в распределитель импульсов введен элемент И-НЕ, а в блок дешифрации введены два диода, второе реле, второй элемент НЕ и второй элемент И. Изобретение обеспечивает сигнализацию о выборе диспетчерского пункта управления, о блокировке исполнительного механизма и об одновременном вызове на управление исполнительным механизмом с разных пультов управления. 3 ил.

довательности свечения: в первьй момент светится только индикатор 4 положения, затем светятся индикаторы 4 и 5 положения, затем светится только индикатор 5 положения и затем индикаторы 4 и 5 положения гаснут,, В том случае, когда наличие бегущего света может существовать длительное время, на шину 31 Сброс подается

тельного механизма. Если же во время движения исполнительного механизма в сторону его закрытия по какой-либо причине по шине 18 Стоп подается 30 команда Стоп, то индикатор 3 положения Закрыто, выключается, а .индикаторы 4 и 5 положения Открыто светятся бегущим светом, информируя о прекращении переходного процесса в

управляющий сигнал, который переводит 35 сторону закрытия и начале установивтриггер 29 в прямое состояние, при котором передача импульсов от распределителя 30 импульсов на элементы ИЛИ 23 и 24 прекращается, а с выхода элемента И 26 начинает поступать 40 длительный потенциальный сигнал логической единицы, который вызывает ровное свечение индикаторов 4 и 5 положения Открыто.

Если до окончания полного открытия 45 исполнительного механизма по пшне 18 Стоп подается команда . Стоп, то исполнительный механизм останавливается, а триггеры 14 и 29 переключаются в инверсное состояние. Переключение дд триггера 29 разрешает передачу импульсов с распределителя 30 импульсов через элементы И 27 и 28 на индикаторы 4 и 5 положения Открыто, обеспечивая имитацию бегущего света. По- 55 еле подачи квитирующего сигнала по шине 31 Сброс триггер 29 возвраща- ется в исходное состояние, вьщавая сигнал логического нуля на элементы

шейся работы исполнительного механизма в полуоткрытом состоянии. После квитирования бегущего света путем подачи сигнала по шине 31 Сброс светится ровным светом только индикатор 5 положения Открыто, сигнализируя о полуоткрытом состоянии исполнительного механизма.

Если во время движения из положения Закрыто в положение Открыто (или наоборот) в исполнительном меха низме возникает неисправность (например, з.аклшшвание), то по информационной шине 39 Неисправность поступает сигнал логической единицы, кото рый переводит мигающее или импульсно свечение индикатора 37 в ровное. По ровному свечению индикатора 37 совместно с мигающим свечением индикатора

3положения Закрыто или индикаторо

4и 5 положения Открыто судят о возникшей неисправности и направлении движения, при котором она произошла.

тельного механизма. Если же во время движения исполнительного механизма в сторону его закрытия по какой-либо причине по шине 18 Стоп подается команда Стоп, то индикатор 3 положения Закрыто, выключается, а .индикаторы 4 и 5 положения Открыто светятся бегущим светом, информируя о прекращении переходного процесса в

сторону закрытия и начале установившейся работы исполнительного механизма в полуоткрытом состоянии. После квитирования бегущего света путем подачи сигнала по шине 31 Сброс светится ровным светом только индикатор 5 положения Открыто, сигнализируя о полуоткрытом состоянии исполнительного механизма.

Если во время движения из положения Закрыто в положение Открыто (или наоборот) в исполнительном механизме возникает неисправность (например, з.аклшшвание), то по информационной шине 39 Неисправность поступает сигнал логической единицы, который переводит мигающее или импульсное свечение индикатора 37 в ровное. По ровному свечению индикатора 37 совместно с мигающим свечением индикатора

3положения Закрыто или индикаторов

4и 5 положения Открыто судят о возникшей неисправности и направлении движения, при котором она произошла.

ормула

1606983

изобретения

в п в х в вы ди ко ро вх 15 то хо ми вы ве ра ра эл к эл

Устройство для сигнализации состояния исполнительного механизма, со- держащае распределитель импульсов, который вьтолнен из первого триггера, вход которого является входом распределителя импульсов, первый выход первого триггера соединен с первы-о ми входами первого и второго элементов И и с входом второго триггера, первый выход которого подключен к первому входу третьего элемента И и к второму входу второго элемента И, второй выход второго триггера соединен с первым входом четвертого элемента И и с вторым входом первого элемента И, второй выход первого триггера подключен к вторым входам третьего и четвертого элементов И, выходы первого, третьего, второго и четвертого элементов И являются соответственно первым, вторым, третьим и

нечного положения, первый из котор соединен с первыми входами первого второго элементов ИЛИ и с первым в дом элемента ИЛИ-НЕ, выход которог подключен к первым входам первого, второго и третьего элементов И, вы ход первого элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ выход которого соединен с первым и дикатором положения, второй датчик конечного положения подключен к вт рому входу элемента ИЛИ-НЕ, к перв входам третьего и четвертого элеме 15 тов ИЛИ и четвертого элемента И, в ход которого соединен с первыми вх ми пятого и шестого элементов ИЛИ, выходь которых подключены соответс венно к второму и третьему индикат рам положения, шину Закрыть, кот рая соединена с первым входом пято элемента И, выход которого подключ к первым входам седьмого и восьмого элементов ИЛИ и к второму входу тре

20

- - --i-jv-ii i jj jMxit ri i J3 1 илиду ч yi

четвертым выходами распределителя им- 25 тьего элемента ИЛИ, выход которого

30

пульсов, блок дешифрации, который выполнен из первого реле, первый вывод переключающего контакта которого соединен с первым выводом первого резистора и с катодом первого диода, анод которого подключен к первому выводу второго резистора и аноду второго диода, катод которого соединен с первым выводом третьего резистора и с базой первого транзистора, коллектор которого подключен к первому выводу четвертого резистора, второй вывод первого резистора соединен с первым выводом конденсатора, с первым выводом пятого резистора и с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора, с первой шиной питания, с вторыми выводами конденсатора и третьего и пятого резисторов, коллектор второго транзистора шестой резистор подключен к второй шине питания, которая подключена к вторым выводам второго и четвертого резисторов и переключающего контакта первого реле и к пер- CQ вому выводу o6MOTkH первого реле, второй вывод которой является первым входом блока дешифрации, . из первого элемента И, первый вход которого является вторым входом блока дешифрации, а выход - первым выходом блока дешифрации, из первого элемента НЕ, выход которого является вторым выходом блока дешифрации, два датчика ко соединен с первым входом первого триггера, первый выход которого под ключен к второму входу первого элемента И, шину Открыть, которая со динена с первым входом шестого элемента И, выход которого подключен к вторым входам второго, седьмого и восьмого элементов ИЛИ, выход второ элемента ИЛИ соединен с вторым вход 35 первого триггера, второй выход кото

45

рого подключен к второму входу втор го элемента И, выход которого соеди нен с вторыми входами пятого и шест го элементов ИЛИ, выход седьмого эл 40 мента ИЛИ подключен к первому входу втс5рог о триггера, первый выход кото рого соединен с третьими входами первого и второго элементов И, а второй - с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключе к третьему входу шес.того элемзнта И и к выходу восьмого элемента И, шин Стоп, которая соединена с первым входом седьмого элемента И, выход к торого подключен к второму входу вт рого триггера и к .второму входу чет вертого элемента ИЛИ, выход которог соединен с первым входом третьего триггера, первый выход которого под ключен к третьему входу третьего эл мента И и к второму входу четвертог элемента И, шину Сброс, которая соединена с третьим входом восьмого элемента ИЛИ, выход которого подклю

55

10

о

нечного положения, первый из которых соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первым входам первого, второго и третьего элементов И, выход первого элемента И подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым индикатором положения, второй датчик конечного положения подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, к первым входам третьего и четвертого элемен- 5 тов ИЛИ и четвертого элемента И, выход которого соединен с первыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ, выходь которых подключены соответственно к второму и третьему индикаторам положения, шину Закрыть, которая соединена с первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к первым входам седьмого и восьмого элементов ИЛИ и к второму входу тре0

- - --i-jv-ii i jj jMxit ri i J3 1 илиду ч yi

5 тьего элемента ИЛИ, выход которого

0

Q

соединен с первым входом первого триггера, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента И, шину Открыть, которая соединена с первым входом шестого элемента И, выход которого подключен к вторым входам второго, седьмого и восьмого элементов ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом 5 первого триггера, второй выход кото5

рого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов ИЛИ, выход седьмого эле- 0 мента ИЛИ подключен к первому входу втс5рог о триггера, первый выход которого соединен с третьими входами первого и второго элементов И, а второй - с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к третьему входу шес.того элемзнта ИЛИ и к выходу восьмого элемента И, шину Стоп, которая соединена с первым входом седьмого элемента И, выход которого подключен к второму входу второго триггера и к .второму входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего триггера, первый выход которого подключен к третьему входу третьего элемента И и к второму входу четвертого элемента И, шину Сброс, которая соединена с третьим входом восьмого элемента ИЛИ, выход которого подклю5

чан к второму входу третьего триггера, второй выход которого соединен с первыми входами восьмого и девятого элементов И, вьвсод девятого элемента И подключен к третьему входу пятого элемента ИЛИ, первую информационную шину, которая соединена с первым входом блока дешифрации, второй выход которого подключен к первому входу девятрго элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым индикатором положения, генератор импульсов, выход которого подключен к входу распределителя импульсов, к четвертым входам первого и второго элементов И и к второму входу блока дешифрации, третий выход которого соединен с вторыми входами пятого, шестого и седьмого элементов И, первый выход распределителя импульсов подключен к первому входу десятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом восьмого элемента И, второй выход распределителя импульсов подключен к второму входу десятого элемента ИЛИ и к первому входу одиннадцатого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом девятого элемента И,, третий выход распределителя импульсов подключен к второму входу одиннадцатого элемента ИЛИ, вторую информационную шину, отличающееся тем, что, с целью повышения информа- тивностй устройства, в него введены третья и четвертая информационные шины и десятый, одиннадцатый и двенадцатый элементы И, в распределитель импульсов введен элемент И-НЕ, а в блок дешифрации введены третий и четвертый диоды, второй элемент И, второй элемент НЕ и второе репе, в распределителе импульсов вторые выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с первьм и вторым входами элемента И-НЕ, выход которого является пятым выходом распределителя импульсов, в блоке дешифраци

0

5

0

третий вьгеод переключающего контакта первого реле соединен с анодами третьего и четвертого диодов, катоды которых являются соответственно третьим и четвертым входами блока дешифрации, коллектор второго транзистора соединен с входом первого элемента НЕ, коллектор первого транзистора подключен к второму входу первого элемента И и к первому входу второго элемента И, выход которого является третьим выходом блока дешифрации, первый вывод обмотки второго реле является пятым входом блока дешифрации, а второй соединен с второй шиной питания и с первым выводом собственного переключающего контакта, второй вывод которого подключен к первой шине питания, а третий - к второму входу второго элемента И, к третьему входу первого элемента И и к входу второго элемента НЕ, выход которого является четвертым выходом блока дешифрации, вторая информационная шина соединена с первым входом десятого .элемента И и с третьим входом блока дешифрации, первый выход которого подключен к первому входу одиннадцатого элемента 30 И, выход которого соединен с вторым входом девятого элемента ИЛИ, третья информационная шина подключена к второму входу одиннадцатого элемента И и к четвертому входу блока дешифрации, ,- четвертый выход которого соединен с первым входом двенадцатого элемента И, выход которого подключен к третьему входу девятого элемента ИЛИ,четвертая информационная шина соединена с 40 пятым входом блока дешифрации, третий выход которого подключен к второму входу десятого элемента И, выход которого соединен с четвертым входом девятого элемента ИЛИ, четвертый и 45 пятый выходы распределителя импульсов соединены соответственно с третьим входом десятого элемента И и с вторым входом двенадцатого элемента И.

5

f

1

5

35

-й

6S

-4Щ

LzT

4

L.

/Ц J

1

79

8J

82

57 f-

83

57 M

-Ф5

1

87

85