Устройство управления двухпозиционным объектом Советский патент 1990 года по МПК G05B11/01 

Изобретение относится к системам промыЕшенной автоматики и может быть использовано для управления вентиляторами, насосами, клапанами, задвижками и другими объектами, для которых характерно двухпозиционное состояние.

Целью изобретения является раслш- рение функциональных возможностей устройства и повыиение надежности управления объектом.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема устройства управления двухпозиционным объектом.

Устройство содержит источник 1 постоянного тока, первый 2 и второй 3 концевые выключатели, кнопку Открыт 4,. кнопку Закрыт 5, первую 6 и вторую 7 обмотки первого поляризованного реле 8, реле 9 времени, ;,: 10, вторую 11 обмотки второго поляризованного реле 12, первое 13, второе 14 реле, развязывающие диоды 15-18, конденсаторы 19 и 20, генератор 21 импульсов, третье реле 22, индикатор Открыт 23, индикатор Закрыт 24, резисторы 25 и 26, кнопку 27 информации, четвертое реле 28, первый 29, второй 30 размыкающие и переключающий 31 контакты первого по- ляризоваиного реле, размыкающий 32, переключающий 33 и замыкающий 34 контакты реле времени, переключающий контакт 35 второго поляризованного реле, первый 36 и второй 37 замыкающие контакты первого реле, замыкающий 38 и переключающий 39 контакты вт оро- . го реле, переключающий контакт 40 третьего реле, переключающий контакт 41 четвертого реле, первый 42, вто-

Од СП

а

рой 43, третий 44 четвертый 45 выво ды цепей управления объектом.

На чертеже схема показана по сос тоянию Закрыт, Отключен и в обе точенном состоянии,

Поляризованные реле 8 и 12 сохра няют состояние после снятия напряже ния. Реле 9 времени считывает время пока существует напряжение на обмот ке. Генератор 21 импульсов прекращает вьщачу импульсов со снятием с певого вывода запускающего сигнала.

Устройство работает следующим об разом.

При подаче напряжения источником 1 срабатывает реле 28, его контакт 4 в цепи управления обеспечивает вьгход команды 43 Отключить,

При нажатии кнопки 4 Открыт . через контакт 29 срабатывает реле 13, его контакт 37 вьщает на объект команду Открыть, Одновременно через диод 15 Запускаются реле 9 времени и генератор 21 импульсов, ера- батывает реле 22, Импульсы через контакт 36 поступают на индикатор 23, сигнализируя о движении объекта на открытие. Через контакт 33,:н,о, контакт 40, контакт 31 напряжение поступает на индикатор 24 Закрыт (объект еще закрыт), Команда кнопки 4 запоминается обмоткой lii поляризованного реле 12, контакт 35 которого, переключившись, шунтирует кнопку;4, По достижении объектом конечного положения замыкается концевой выключатель 2 и импульс кон- .денсатора 19 поступает на обмотку 6 поляризованного реле:8, Его контакт 29 размыкается, обесточиваются обмотки 9, 10, 13 и 22, генератор 21 прекращает выдачу импульсов; контакт 30 замыкается и подготавливается реле 14;, контакт 31 с индикатора 24 перекидывается на индикатор 23, однако оба они обесточены, поскольку контакт 40 вернулся в исходное положение и. разомкнул цепь питания индикаторов. Выдача информации произош

ла в режиме так называемого темного щита, когда происходит сигнализация только перехода объекта из одного положения в другое.

При нажатии кнопки 27 информации наступ ает режим так называемого светлого щита и индикатор 23 Открыт загорается.

5

п

25

5

Если через установленное время команда объектом не выполняется, то срабатывает реле 9 времени, его контакт 32 обесточивает обмотки 10, 13 22 реле,;н40, контакт 33 через контакт 31 подает питание на индикатор 24 Закрыт, а контакт 34 через диод 18 подает импульсы на индикатор 23, который мигает, что означает, что объект не может открыться.

Аварийное состояние объекта может быть усилено подачей звукового сигнала от реле 9 времени. Через контакт 34 импульсы подаются на оба индикатора, но поскольку, на индикатор 24 подано постоянное напряжение, то подача на него еще импульсов не меняет картину информации.

При нажатии кнопки 5 Закрыт через переключившийся ранее 30 срабатывает реле 14, его контакт 39 вьщает на объект команду 44 Открыт, Одновременно через диод 16 запускается репе 9 времени и генератор 21 импульсов, срабатывает реле 22, Импульсы через контакт 38 поступают на индикатор 24, сигнализируя о движении объекта на закрытие. Через контакт 33, контакт 40 и переключившийся ранее контакт 31 напряжение поступает на индикатор 23 Открыт (объект еще открыт). Команда кнопки 5 запоминается обмоткой 11 поляризованного реле 12, контакт 35 которого вернувшись в исходное положение, шунтирует кнопку:5,

С началом движения объекта концевой выключатель 2 размыкается и конденсатор 19 разряжается на резистор 25,

По достижении объекта конечного положения замыкается концевой выключатель 3 и импульс конденсатора 20 поступает на обмотку 7 поляризованного реле.8, Его контакт 30 размыкается, обесточиваются обмотки 9 II, 14, 22, генератор 21 прекргщает вьщачу импульсов, контакт 29 замыкается и подготавливается реле 13, контакт 31 с индикатора 23 перекидывается на ивдикатор 24 и в зависимости от кнопки информации оба индикатора не горят или горит индикатор 24 Закрыт,

Если через установле 1ное время команда объектом не выполняется, то все происходит аналогтно описанному нажатию кнопки:4, При исчезнове

НИИ напряжения на выходах источника 1 четвертое реле 28 обесточивается, его контакт 41 возвращается в исход ное положение, размыкается цепь 30, а на цепь 31 подается напряжение на закрытие. Таким образом, с помощью цепей 42, 44 обеспечивается управление реверсивным объектом. С помощью цепей 42 и 43 можно управлять нере версивным объектом, например магнитным пускателем, работающим на самоблокировке, цепь которой последовательно подключается к цепи 43. Выда ча команды Отключить происходит размыканием контакта 39 или контакта 41 Концевые выключатели 2 и 3 превращаются в переключающий контакт пускателя.

На цепь 45 подается напряжение управления объектом.

Таким образом, третье реле 22 и генератор импульсов позволяют устройству вьщавать информацию о ходе вьшолнения объектом команды и об отказе выполнения команды - аварии объекта, в виде прерывистого свечения индикатора.

156746

После выполнения команды все реле обесточиваются, кроме четвертого pel- ле 28,

г Если вместо кнопок 4 и 5 управления подключить цепи дистанционного управления, то устройство явится частью автоматики технического процесса, управляемого многочисленными датчика10 ми, воспринимакнцими рабочие и предельные величины контролируемых параметров. При достижении опасной предельной величины параметра автоматика вьщает на устройство соот-

5 ветствующую команду для изменения положения объекта, И так как при исчезновении питания устройство перестает воспринимать сигналы управления, оно само при этом вьщает команду для перевода объекта в положение, обеспечивающее безопасность технологического процесса.

Таким образом, устройство управления двухпозиционным объектом представляет оперативную информацию о состоянии объекта, имеет повышенный ресурс и уменьшает вероятность аварии в технологическом процессе.

20

25

Изобретение может быть использовано в системах промышленной автоматики для управления двухпозиционными объектами. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение надежности управления и безопасности технологического процесса. Цель достигается за счет введения в устройство реле времени, генератора импульсов, индикаторов "Открыт", "Закрыт", поляризованного реле, кнопки информации, что позволяет получать оперативную информацию о ходе выполнения команд и повысить срок службы и надежность используемых в устройстве элементов. 1 ил.

Наличие кнопки информации существенно тем, что при. большом количестве объектов управления персонал с целью экономии электроэнергии и повышения срока службы индикаторов с помощью кнопки информации может перейти на режим темного щита, когда выдается информация только о ходе вьшолнения команды и аварии объекта. Этот режим может быть использован также для аннулирования части ненужной, мешающей в данный момент информации. Переход на светльм щит обес- печивает у помимо указанной в темном щите, выдачу информации о конечных состояних объекта.

Введение четвертого реле 28 повышает надежность технологического процесса, в котором участвует объект управления, путем отключения или закрытия объекта при исчезновении напряжения источника питания устройства, так как при этом объект становится неуправляемым.

Управление двухобмоточным поляризованным реле В через конденсаторы, зашунтированные резисторами, позволяет обесточить обмотки реле, тем самым повысить срок его службы.

30

Формула изобретения

Устройство управления двухпозиционным объектом, содержащее источник постоянного тока, соединенный

5 первым выходом с первыми выводами первого и второго концевых выключателей кнопок Открыт и Закрыт, первое, второе, третье, четвертое и поляризованное реле, причем вторые

0 выводы четвертого реле и первой и

второй обмоток поляризованного реле соединены с вторым выводом источника постоянного тока, а вторые выводы первого, второго и третьего реле со-

5 единены между собой, отличающееся тем, что, с целью расши- ения функциональных возможностей и повышения надежности управления, в

него введены второе поляризованное реле, генератор импульсов, реле вре мени, индикаторы Открыт и Закрыт, четыре развязывающих диода, два конденсатора, два резистора, кнопка информации, причем второй вывод- первого реле и вторые выводы первой и второй обмоток второго поляризованного реле соединены через первый размыкающий контакт с вторым выводом источни-

ка постоянного тока, с которым непо средственно соединены второй вывод реле времени и вторые выводы индика торов Открыт и Закрыт, первые вы- , воды первого реле и первой обмотки второго поляризованного реле соедине ны через размыкающий контакт первого поляризованного реле с вторым выводом кнопки Открыт и с первым выводом ю переключающего контакта второго поляризованного реле, подвижной контакт которого соединен с первым выводом ис точника постоянного тока, первые вы- воды второго реле и второй обмотки 5 второго поляризованного реле соединены через замыкающий контакт первого поляризованного реле с вторым выводом кнопки Закрыт и вторым выводом переключающего контакта второго поляризо- 20 ванного реле, второй вывод реле време ни соединен с первым выводом третьего реле и запу гкающим входом генератора импульсов, а через развязьшающие диоды с первыми выводами первого и вто- 25 рого реле, выход генератора импульсов соединен с первыми выводами ивдикато- ров Открыт и через замыкающий контакт реле времени и развязывающие диоды, а также параллельными ЗО цепями, через первый замыкающий; контакт первого и замыкающий контакт второго реле соответственно, первый вы

вод индикатора Открыт соединен с змыкающим, а первый вывод индикатора Закрыт - с размыкающим переключающим контактом первого по- ляризованного реле, подвижный контакт которого соединен с замыкающими переклчающими контактами реле времени и тре- тьего реле, замыкающим контактом кнопки информации, подвижный контакт которой соединен с размыкающим п.ереключающим контактом третьего реле, подвижный контакт которого соединен с размыкающим переключакндим контактом реле времени, подвижный контакт которого, вход генератора импульсов и первый ввод четвертого реле соединены с первым вьшодом источника постоянного тока, первый вывод цепи управления объектом соединен через второй замыкающий контакт первого реле с четвертым выводом цепи управления объектом и с подвижным переключающим контактом второго реле, замы- кающий контакт которого соединен с размыкающим переключаюпщм контактом четвертого реле и третьим выводом цепи управления объектом, второй вывод которой соединен с замыкающим переключающим контактом четвертого реле, подвижный контакт которого соединен с разьолсающим переключающим контактом второго реле.