Устройство для сигнализации состояния исполнительных механизмов Советский патент 1991 года по МПК G08B23/00 

(21)4661124/24

(22)10.03.89

(46) 15.03.91. Бкш. № 10

(71)Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС

(72)Е.И.Малаховский, Р.М.Мельниченко, А.К.Славинский и Г.В.Кожакин

(53)654.9 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 794651, кл. G 08 В 23/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1076932, кл. G 08 В 23/00, 1982.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ СОСТОЯНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

(57)Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для избирательного отображения информации о статическом и динамическом состояниях каждого из входящих в группу исполнительных механизмов и может быть использовано в системах управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения избирательной сигнализации статических и динамических состояний исполнительных механизмов. Для этого в устройство, содержащее генератор импульсов, Три элемента И, шесть элементов ИЛИ, два датчика соответственно первого и второго конечного положений исполнительных механизмов, шины Открыть Стоп и Закрыть и три световых индикатора, введены с второго по п-й датчики соответственно первого и второго конечного положений исполнительных механизмов, п блоков элементов И, п блоков памяти подачи управляющих сигналов и предыстории состояния исполнительных механизмов и элемент ИЛИ-НЕ. Устройство позволяет без изменения числа световых индикаторов осуществлять избирательную сигнализацию статического и динамического состояний исполнительных механизмов,, управляемых тремя взаимоисключающими командами Закрыть, Стоп и Открыть, т.е. в любой момент времени по каждому из исполнительных механизмов в зависимости от его состояния предоставлять оператору следующие положения: статические - Открыто, Закрыто, В промежуточном полуоткрытом положении, динамические - Закрывается, Открывается, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Ј

(Л

С&

со

СП

ю

о ел

Иэобретение относится к автоматизации технологических процессов, предназначено для избирательного отображения информации о статическом и динамическом i-оггояниях каждого из входящих в группу исполнительных механизмов и может быть использовано в системах управления в газовой, химической, энергетической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей уст-| ройства за счет обеспечения избирательной сигнализации статических и динамических состояний каждого из группы исполнительных механизмов.

На фиг.1 представлена схема устройства для сигнализации состояния исполнительных механизмов, на фиг.2 - схема блока памяти подачи управляющих сигналов и предыстории состояния исполнительных механизмов, на фиг.З - схема блока выбора исполнительных механизмов (для сигнализации их статического и динамического состояний) .

Ус-тройство для сигнализации состояния исполнительных механизмов содержит элементы ИЛИ 1 и 2, свето- вые индикаторы 3 и 4, датчики 5.1 - 5.п первого конечного положения исполнительных механизмов (например Закрыто),элемент ИЛИ-НЕ 6, световой индикатор 7, датчики 8.1-8.П вто- рого конечного положения исполнительных механизмов (например, Открыто) генератор 9 импульсов, элемент ИЛИ 10; элементы И 11, 12 и 13, инфор- ационные шины 14, 15 и 16 подачи

управляющих сигналов соответственно (Закрыть, Стоп и Открыть, блоки 17.1-17.П памяти подачи управляющих сигналов и предыстории состояния исполнительных механизмов, блоки 18.1- ,18.п элементов И, блок 19 выбора исполнительных механизмов (для сигнализации их статического и динамического состояний) и элементы ИЛИ 20-25, п - число исполнительных механизмов.

Блоки 18 состоят из элементов И 26-30.

Каждый из блоков 17. 1-17.п. памяти подачи управляющих сигналов и предыстории состояния исполнительных меха- низмов состоит из элементов ИЛИ 31, 32 и 33, триггеров 34 и 35 и элементов И 36-39.

Блок 19 выбора исполнительных механизмов (для сигнализации) может быть выполнен в виде многопозиционного переключателя, например переключателя паточного типа, обеспечивающего выбор исполнительных механизмов, а также из органов управления (кноп- 1КИ 40-47 мгновенного действия) выбора номера исполнительного механизма, разделительных элементов 48-59 и дистанционных переключателей 60 - 66.

11

с о

5

0

5

Формирование цепей выбора исполнительного механизма для сигнализации осуществляется с помощью переключающих контактов дистанционных переключателей 60 - 66. При необходимости, например, выбора для сигнализации состояния первого исполнительного механизма кратковременным нажатием кнопки 40 подается напряжение питания на первые обмотки дистанционных переключателей 60, 64 и 66, которые срабатывают (запоминают свое положение) и переключают контакты в такое положение, при котором только на выходе 67.1 формируется сигнал 1. При необходимости отмены выбора любого исполнительного механизма для сигнализации его состояния может использоваться один из выходов, например выход 67.п, а кнопка 47 имеет обозначение Сброс.

Устройство работает следующим образом.

При условии выбора какого-либо исполнительного механизма например первого, для сигнализации его состояния на выходе 67.1 блока 19 выбора формируется сигнал 1 путем кратковременного нажатия кнопки 40,,с помощью которой напряжение питания постоянного тока одновременно подается на первые обмотки дистанционных переключателей 60, 64 и 66. Последние срабатывают, удерживаются с помощью магнитной памяти в этом состоянии и своими переключающими контактами, соединенными по так называемой древовидной- схеме (контактной пирамиде) , формируют цепь выбора только одного (в данном случае первого) исполнительного механизма. Сигнал 1 с выхода 67.1 блока 19 выбора поступает на входы блоков 17.1 и 18.1 и подготавливают их к работе.

Состояние элементов блока 17.1 зависит от исходного состояния первого исполнительного механизма, а также от команд, подающихся по информационным шинам 14, 15 и 16 через элементы И 27, 28 и 29 блока 18.1.

Если подают сигналы 1 по информационным шинам 14 и 16, т.е. команды Закрыть или Открыть, то триггер 35 со своего прямого выхода выдает сигнал 1 в противном случае сигнал О, если подается сигнал 1 по информационной шине 15, т.е. команда Стоп. На прямом выходе триг5

гера 34 формируется сигнал 1, если первый исполнительный механизм находится во втором конечном статическом положении (Открыто) или по информационной шине 14,подается команд Закрыть.

На инверсном выходе триггера 34 формируется сигнал 1, если первый исполнительный механизм находится в первом конечном статическом положении (Закрыто) или по информационной шине 16 подается команда Открыть.

1

Примем за начальное исходное поло- (5 выходе элемента И 39 блока 17.1 форжение такое положение первого исполнительного механизма, при котором он находится в первом конечном статическом, т.е. закрытом положении. В этом случае датчик 5.1 положения,.выдавая сигнал 1 через элемент И 26 блока 18.1 и элемент ИЛИ 20 вызывает ровное свечение светового индикатора 3. Два других световых индикатора 4 и 7 не светятся, так как датчик 8.1 положения и элемент ИЛИ-НЕ 6 выдают нулевые сигналы.

При подаче сигнала 1 по информационной шине 16, т.е. команды Открыть,

чается в инверсное состояние, а триггер 35 - в прямое. Следовательно, на выходах элементов И 37 и 38 блока 17.1 формируются длительные потенциальные единичные логические сигналы. Одновременно по цепям управления (цепи Открыть, Стоп и Закрыть на фиг.1 не показаны) подается команда Открыть на привод первого исполнительного механизма. Если последний начинает выполнять эту команду, то, как только датчик 5.1 положения выдаст нулевой сигнал, световой индикатор 3 положения гаснет, а световые индикаторы 4 и 7 светятся мигающим светом, поскольку на вход элемента И 13 поступают потенциальные длительные сигналы от элемента ИЛИ-НЕ 6, элементов ИЛИ 23 и 24 и сигнал от генератора 9 импульсов.

Мигающее свечение световых индикаторов 4 и 7 свидетельствует о переходном процессе (движении) исполнительного механизма в сторону его открытия.

Как только исполнительный механизм полностью откроется, датчик 8,1 положения выдает единичный логический сигнал, который через элемент И

мируется сигнал 1 , который через элемент ИЛИ 25 поступает на элемент И 12. В результате этого свечение светового индикатора 7 прекращается,

20 а световой индикатор 4 светится ровным светом. Половинное свечение мне- мознака исполнительного механизма свидетельствует о промежуточном полуоткрытом статическом состоянии меха25 низма.

В случае подачи по информационной шине 14 команды Закрыть триггеры 34 и 35 блока 17.1 переходят в прямое состояние, в результате чего на вы35

40

триггер 34 блока 17.1 переклю- 30 ходах элементов И 36 и 38 блока 17.1

формируются сигналы 1, которые через элементы ИЛИ 22 и 24 поступают на входы элемента И 11. Световые индикаторы 4 и 7 выключаются, а световой индикатор 3 начинает светиться мигающим светом, что свидетельствует о перемещении исполнительного механизма в сторону закрытия. Если исполнит.ель- ный механизм доходит до своего конечного положения Закрыто, то мигающий световой сигнал светового индикатора 3 переходит в ровный, сигнализируя о конечном закрытом состоянии механизма. Если же во время движения исполнительного механизма в сторону его закрытия вновь подается команда - Стоп, то мигающее свечение светового индикатора 3 прекращается, а ровным светом светится световой индикатор 4, сигнализируя полуоткрытое состояние механизма.

Если во время движения исполнительного механизма, в данном случае первого, или во время его статического конечного или промежуточного состояния блок 19 выбора переводится в другое, например n-е положение, то устройство немедленно переводится в режим отображения состояния этого иг45

50

635205й

30 блока 18.1 и элемент ИЛИ 21 пос- . тупает на входы элементов ИЛИ 2 и 10. Мигающее свечение световых индикаторов 4 и 7 переводится в ровное, что свидетельствует о полном открытии исполнительного механизма.

Если до окончания полного открытия исполнительного механизма по ин- 10 формационной шине 15 в вице сигнала 1 поступает команда Стоп, то исполнительный механизм останавливается, а триггер 35 блока 17.1 переключается в инверсное состояние и на

мируется сигнал 1 , который через элемент ИЛИ 25 поступает на элемент И 12. В результате этого свечение светового индикатора 7 прекращается,

а световой индикатор 4 светится ровным светом. Половинное свечение мне- мознака исполнительного механизма свидетельствует о промежуточном полуоткрытом статическом состоянии механизма.

В случае подачи по информационной шине 14 команды Закрыть триггеры 34 и 35 блока 17.1 переходят в прямое состояние, в результате чего на вы35

40

45

50

полнительчого механизма. Когда перевод блока 19 в положение.п осуществляется Е статическом состоянии п-го исполнительного механизма, то ровным свечением светового индикатора 3 или световых индикаторов 4 и 7 отображается соответственно первое (Закрыто) или второе (Открыто) положение данного исполнительного механизма. В случае перевода блока 19 в п-е положение во время перестановки (движения) n-го исполнительного механизма мигающим свечением светового индикатора 3 или световых индикаторов 4 и 7 отображается движение исполнительного механизма соотретственно в сторону первого(3акрыто) или второго (Открыто) положения.

Если же перевод блока 19 в п-е положение осуществляется в момент нахождения n-го исполнительного механизма в статическом промежуточном (остановленном) положении, то это отображается половинным свечением мнемознака, т.е. ровным свечением светового индикатора 4.

Формула изобретения

5

ны Открыть, Стоп и Закрыть, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения избирательной сигнализации статических и динамических состояний исполнительных механизмов, в него введены с второго по n-й датчики первого конечного положения исполнительного механизма, с второго по n-й датчики второго конечного положения исполнительного механизма, п блоков элементов И и п блоков памяти подачи управляющих сигналов и предыстории состояния исполнительных механизмов, где п - число контролируемых исполнительных механизмов, седьмой, восьмой и девятый элементы ИЛИ, блок вы0 бора исполнительных механизмов и элемент ИЛИ-НЕ, датчики первого конечного положения исполнительного механизма соединены с первыми входами одноименных блоков элементов И, первые выходы которых подключены к первым входам одноименных блоков памяти подачи управляющих сигналов и предыстории состояния исполнительных механизмов и одноименным входам

0 четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к третьему входу первого элемента И,

5 датчики второго конечного положения исполнительного механизма соединены с вторыми входами одноименных блоков элементов И, вторые выходы которых подключены к вторым входам одноимен0 ных блоков памяти подачи управляющих сигналов и предыстории состояния исполнительных механизмов и одноименным входам пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым вхо5 дом элемента ИЛИ-НЕ и третьим входом третьего элемента ИЛИ, третьи, четвертые и пятые выходы блоков элементов И подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому входам одноименных блоков памяти подачи управляющих сигналов и предыстории состояния исполнительных механизмов, первые, вторые, третьи и четвертые выходы которых подключены к одноименным входам соответственно шесто0

го, седьмого, восьмого и девятого элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с четвертым входом первого элемента И, четвертым

91

входом второго элемента И, вторым входом второго элемента И и вторым входом третьего элемента И, выходы блока выбора исполнительных механизмов подключены к шестым входам одноименных блоков памяти подачи управляющих сигналов и предыстории состояния исполнительных механизмов и третьим входам одноименных блоков элементов И, шины Закрыть, Стоп и Открыть соединены соответственно с четвертыми, пятыми и шестыми входами блоков элементов И.

510

входом блока и соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого триггера, второй выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого является вторым выходом блока, второй вход третьего элемента ИЛИ является третьим

входом блока и соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго триггера, первый выход которого соединен с первым входом третьего

элемента И, выход которого является третьим выходом блока, второй вход первого элемента ИЛИ является четвертым входом блока и соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ,

второй вход второго триггера является пятым входом блока, второй выход второго триггера подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого является четвертым

выходом блока, второй вход четвертого элемента И является шестым входом блока и соединен с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И.

фи.1

в

Фиг. 2

фиг.З

ж

35

Л