Устройство для защиты энергообъекта от недопустимых отклонений неэлектрических рабочих параметров Советский патент 1991 года по МПК H02H5/00 H02H11/00 H02H5/04 

оэ:

-U ND

:л

4ъ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для зашиты от аварий вследствие недопустимого отклонения от нормальных неэлектрических рабочих параметров (температуры, давления, влажности, оптической прозрачности и т.д.).

Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения автоматического отключения отказавшего датчика при его ложном сраба- тывании и обеспечении при этом работоспособности исправных датчиков.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы; на фиг. 4 - реле времени, пример выполнения .

Устройство защиты содержит блок 1 датчиков, источник 2 питания, элемент ИЗ, реле 4 времени, формирователи 5 и 6 импульсов и последовательно включенные элемент ИЛИ 7, амплитудный селектор 8, элемент ИЛИ 9, реле 10 времени, блок 11 элементов совпадения и блок 12 коммутаторов. Второй вход элемента ИЛИ 9 соединен с входами формирователей 5 и б импульсов и выходом реле 4 времени, третий , вход элемента ИЛИ 9 объединен с вхо- дом амплитудного селектора 8, а четвертый вход - с выходом формирователя 5 импульсов /первым входом элемента И 3 и с вторыми входами бло ка 1 датчиков, первые входы которого подключены к выходу блока 12 коммутаторов.

Второй вход элемента И 3 соединен с выходом формирователя 6 импульсов, а третий вход - с первыми входами блка 11 элементов совпадения, вторые входы которого подключены к выходам блока t датчиков и входам элемента ИЛИ 7, выход элемента И 3 является выходом устройства, выход источника 2 питания соединен со вторыми входами блока 12 коммутаторов.

Интегрирующая RC-цепь, диод и компаратор 13 составляют один из вариан тов выполнения реле времени.

Устройство работает следующим образом.

При повышени контролируемого параметра у f(t)sbnue установленного пр дела (фиг.2,а) в моменты времени срабатывает один из датчиков с пороговой установкой YI. Датчики МОГУТ быть расположены либо непосредственно в зашиваемых машинах,приборах, ме- - ханизмах, либо вблизи от них.

Выходной сигнал от датчика через элемент ИЛИ 7 поступает на вход амплитудного селектора 8, который настроен на пропускание сигналов, амплитуда которых лежит между двумя заданными уровнями UMaKC (фиг.2,б). Выходной сигнал амплитудного селектора 8 (фиг.2,в) запускает реле 4 времени, вырабатывающее выходной сигнал через время (фиг.2,г). Реле 4 времени осуществляет задержку переднего фронта входного сигнала и может быть выполнено, например, путем последовательного включения интегрирующей RC-цепи с диодом и компаратора 13 (см.фиг.4). При наличии входного сигнала на входе происходит относительно медленный заряд емкости С.

По достижении напряжением на емкости С значения КП0р срабатывает компаратор 13, и на выходе реле времени появляется сигнал.

Задержка появления сигнала зависит от подбора элементов R, С и значения

U

порПри пропадании сигнала на входе емкость С разряжается через диод, схема возвращается в первоначальное состояние. Возможны другие схемные выполнения реле 4 време- 1 ни, позволяющие осуществлять ту же функцию.

Выходной сигнал реле 4 времени запускает формирователи 5 и 6 импульсов. Формирователь 5 вырабатывает импульс стандартной длительности и амплитуды по переднему фронту входного сигнала (фиг.2,д а формирователь 6 - по заднему фронту входного сигнала (фиг.2,е). Формирователи 5 и 6 могут быть выполнены, например, на микросхеме 133АГЗ, представляющей собой два одновибратора в одном корпусе.

Формирователь 5 вырабатывает импульс длительностью Cj (фиг.2,д), который в момент времени t поступает в цепь управления порогом срабатывания датчиков в блоке 1 и увеличивает пороговые установки всех датчиков до величины Y (фиг.2,а), лежащей значительно выше достигнутой в момент t 2 величины контролируемого параметра, что вызывает в момент времени t3 пропадание выход5

него сигнала сработавшого датчика, а также пропадание выходного сигнал элемента ИЛИ 7 (фиг.2,б), амплитудного селектора 8 (фиг.2,в) и реле 4 времени (фиг.2,г).оНа выходе формирователя 6 появляется импульс (фиг.2,е), при этом вследствие заполнения всех входов элемента И 3 на выходе устройства появляется сигнал. По этому сигналу включаются защитные средства (блокировка или остановка работы машины, прибора и т.д., закрытие - открытие дверей системы пенообразования, противопожарные устройства и т.п.). Включение конкретных средств определяется типом защищаемого объекта.

Одновременно со срабатыванием датчика (момент t,) выходной сигнал элемента ИЛИ 7 через элемент ИЛИ 9 поступает на вход реле 10 времени, выдержка времени которого С, выбирается из условия и, (Ог + С) .Пскольку сигнал на входе реле 10 времени снимается через время (Јг + Јэ), т.е. раньше выдержки времени С, , то выходной

сигнал реле 10 времени отсутствует (фиг.2,з) и элемент И 3 по третьему входу не блокирован.

Длительность выходного импульса Ј} формирователя 5 составляет доли секунды и выбирается исходя из времени, необходимого ддя перестройки порога срабатывания датчика и снятия его выходного сигнала.

Перестройка порога срабатывания датчика может осуществляться разными методами, например отключением выходного сигнала чувствительного элемента (термопары, фотоэлемента) от усилительно-преобразовательного устройства датчика или уменьшением чувствительности усилителя датчика путем изменения опорного напряжения или шунтированием одного из плеч измерительной мостовой схемы и др.

При отказе любого датчика, сопровождающемся формированием выходного сигнала, на выходе элемента ИЛИ 7 в момент времени t{ появляется сигнал (фиг.3,6), который проходит через амплитудный селектор 8 и запускает реле 4 времени, вырабатывающее выходной сигнал через время Јл(фиг.3, Выходной сигнал реле времени 4 запускает формирователь 5, вырабатываю- щий импульс длительностью (фиг.З.г который в момент времени t посту-

40

, 55

6425466

пает и цепь управления порогом срабатывания датчиков в блоке 1 и увеличивает пороговые уставки всех датчиков до величины У (фиг.3,а), однако отказавший датчик не реагирует на перестройку порога срабатывания, а после интервала времени выходной сигнал неисправного датчика не проJQ падает (фиг.3,6).

По окончании времени с/ выходной сигнал формирователя 5 пропадает, запрещая прохождение любых сигналов через элемент И 3 и возвращая порого15 вые уставки всех датчиков в исходное состояние X (фиг.3,а).

Одновременно с появлением выходного сигнала от неисправного датчика (момент t ) выходной сигнал эле20 мента ИЛИ 7 через элемент ИЛИ 9 запускает реле 20 времени, вырабатывающее выходной сигнал через время Јц (фиг.3,д). При появлении выходного сигнала реле 10 времени с выхо25 да блока 11 элементов совпадения, соответствующего отказавшему датчику, снимается сигнал, поступающий на запрещающий вход соответствующего коммутатора в блоке 12, который

30 размыкает цепь питания неисправного датчика (фиг.3,е), тем самым снимая сигналы с выходов элементов ИЛИ 7 и 8, амплитудного селектора 8, возвращая реле 4 и 10 времени в исходное

состояние, его выходной сигнал пропадает и на выходе формирователя 6 появляется импульс (фиг.3,ж), который не проходит через элемент ИЗ, поскольку отсутствует сигнал формирователя 5 (фиг.3,г).

Таким образом, в устройстве обеспечивается автоматическое отключение любого неисправного датчика при его ложном срабатывании, при этом оно

дс остается работоспособным от остальных исправных датчиков.

При возникновении отказа, сопровождающегося ложным срабатыванием амплитудного селектора 8, реле 4 времени или формирователя 5 импульсов, срабатывает реле 10 времени и запрещает прохождение сигнала на выход элемента И 3, т.е. на выход устройства.

Как видно, предлагаемое устройство осуществляет защиту от аварий машины, прибора и т.д., обеспечивая при этом автоматическое отключение отказавшего датчика.

50

Формула изобретени Устройство для защиты энергообъекта от недопустимых отклонений неэлектрических рабочих параметров содержащее блок датчиков, источник питания и элемент И, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения автоматического отключения отказавшего датчика при его ложном срабатывании и обеспечении при этом работоспособности исправных датчиков, в него введены первое реле времени, два формирователя импульсов и последовательно включенные первый элемент ИЛИ и амплитудный селектор, вход которого соединен с первым входом введенного второго эдемента ИЛИ, второе реле времени, блок элементов совпадения и блок коммутаторов, выходы которого соединены с первыми входами блока датчиков, выходы которого

подсоединены к входам первого элемента ИЛИ и к первым входам блока совпадения, выходы которого подключены к первым входам блока коммутаторов, выход амплитудного селектора через первое реле времени подключен к входу первого формирователя импульсов и второму входу

второго элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом амплитудного селектора, а четвертый - с выходом первого формирователя импульсов, вторыми входами блока датчиков

5 и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, третий- вход - с выходом второго реле времени и с вторыми входами бло0 ка совпадений, при этом источник питания подключен к вторым входам блока коммутаторов, а выход второго элемента ИЛИ соединен с входом второго реле времени

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для защиты от аварий вследствие недопустимого отклонения от нормальных неэлектрических рабочих параметров (температуры, давления, влажности, оптической прозрачности и т.д.). Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения автоматического отключения отказавшего датчика при его ложном срабатывании и обеспечении при этом работоспособности исправных датчиков. Цель достигается тем, что в устройство введены первое реле 4 времени, два формирователя 5, 6 импульсов и последовательно включенные первый элемент ИЛИ 7 и амплитудный селектор 8. Выход амплитудного селектора 8 через первое реле 4 времени подключен к входам формирователей 5, 6 импульсов и второму входу второго элемента ИЛИ 9.Третий вход его соединен с входом амплитудного селектора 8, а четвертый - с выходом первого формирователя 5 импульсов. 4 ил.