Резервированное устройство для управления электропневмоклапанами Советский патент 1991 года по МПК G05B9/03 H05K10/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может бь,гь использовано в автоматизированных системах контроля и управления повышенной надежности, работающих совместно с ЭВМ и обеспечивающих управление электропневмоклапанами, расположенными на нестационарных сменных объектах управления, функционирующих в аварийных режимах.

Цель изобретения - повышение надежности устройства и увеличение полноты контроля.

На фиг.1 представлено резервированное устройство для управления электропневмоклапанами; на фиг.2 - узел

коммутации и контроля цепей питания электропневмоклапанов; на фиг.З - пример использования устройства в системе контроля и управления.

Устройство содержит с первого по третий резервируемые каналы 1.1 - 1.3 управления электропневмоклапанами, с первого по третий элементы 2-4 согласования входных сигналов, с первого по третий мажоритарные элементы 5-7, формирователь 8 строба Синхронизация, первый одновиб- ратор 9, первый регистр 10, элемент 11 задержки, с первого по третий элементы И 12 - 14, первый и второй элементы ИЛИ 15 и 16, второй одновибратор 17. дешифратор 18, с второго по четвертый регистры 19 - 21, с

О

XI

ся

го

первого по четвертый блоки 22 - 25 оконечных усилителей, первый 26. второй 27 и третий 28 блоки поляризованных реле, а также узел 29 коммутации и контроля цепей питания электропневмоклапанов, первый 30 и второй 31 блоки коммутации питания электропневмоклапанов, блок 32 контроля и сигнализации мажоритарной схемы управления, первый и второй узлы 33.1 и 33.2 контроля замыкания электропневмоклапанов на корпус, входы 34.1 -34.3,35.1 -35.3, 36.1 - 36.3. 37.1 - 37.3, 38.t - 38.3, 39.1 - 39.3, 40.1 - 40.N, выходы 41.1 - 41.N, 42.1, 42.2, 43.1 - 43.N и 44.1 - 44.N, выходы 45.1, 45.2. 45.3, выходы 46.1-46.3. шину нулевого потенциала 47, положительною шину питания 48, электропневмоклаланы 49.1 - 49.N.

Узел коммутации и контроля цепей питания электропневмоклапанов включает первый 50.1 и второй 50.2 нагрузочные элементы, первый 51.1 и второй 51.2 индикаторы, с первого 52.1 по шестой 52.6 развязывающие диоды, обмотки первого 53.1 и второго 53.2 реле сигнализации (фиг.2).

В состав системы управления и контроля входят пульт оператора 54, ЭВМ 55, индикатор 56 служебных сигналов, периферийный модуль связи 57, резервированные устройства 58.1 - 58.К управления злектро- гшевмоклзпанами (фмг.З).

На фиг.2 также показаны первая группа контактов третьего блока поляризованных реле 59 - 64, первая группа замыкающих контактов первого блока поляризованных реле 65 - 67, первая группа переключающих контактов первого блока поляризованных реле 68 - 70, группа контактов второго блока поляризованных реле 71 - 76, вторая группа замыкающих контактов третьего блока поляризованных реле 77 - 79, вторая группа замыкающих контактов третьего блока поляризованных реле 80-82, замыкающие контакты первого 83 и второго 84 реле сигнализации.

Резервированное устройство работает следующим образом.

На каждый из трех резервируемых каналов 1-.1 - 1.3 через интерфейсный модуль связи по входам 34.1-34.3,35.1 - 35.3,36.1 -36.3 поступают сигналы Синхронизация, Данные, Выборка соответственно, которые через элементы 2-4 согласования входных сигналов формируют команду управления электропневмоклапанами в параллельном коде на выходе регистра 10. При этом сигнал Синхронизация с выходов 37.1 - 37.3 элемента 2 согласования каждого канала поступает на мажоритарный элемент 5 и далее через формирователь

8 строба на С-вход регистра 10. Сигнал Данные с выходов 38.1 - 38.3 элемента 3 согласования каждого канала поступает на мажоритарный элемент 6 и далее на D-вход регистра 10. Сигнал Выборка с выходов

39.1-39.3 элемента 4 каждого канала поступает на мажоритарный элемент 7 и далее на V-вход регистра 10. Таким образом, мажоритарные элементы 5-7 обеспечивают про0 хождение достоверной информации ,при сбое одного канала линии связи. По окончании действия сигнала Выборка с выхода мажоритарного элемента 7 запускается первый одновибратор 9, снимающий сигнал

5 запрета выдачи информации, накопленной регистром 10. Информация, накопленная регистром 10, представляет собой коды операции А1 - A3 и коды управления Х1 - XN, Y1-YN.

0 Код операции А1, принятый сигналом низкого уровня, элементами И 12 и ИЛИ 15 преобразовывается в сигнал разрешения записи информации в регистр 19. Кроме того, код операции А1 через регистр 21, блок

5 24 иблок 28 поляризованных реле формирует команду управления подключением узла

33.2контроля наличия короткого замыкания обмоток электропневмоклапанов на корпус по отрицательной шине.

0 Код операции A3, принятый сигналом низкого уровня, элементами И 14 и ИЛИ 16 преобразовывается в сигнал разрешения записи информации в регистр 20. Кроме того, код операции A3 через регистр 21, блок

5 24 и блок 28 поляризованных реле формирует команду управления подключением узла 33.1 контроля наличия короткого замыкания обмоток электропневмоклапанов на корпус по положительной шине.

0

Код операции А2, принятый сигналом низкого уровня, элементами И 13, ИЛИ 15 и 16 преобразовывается в сигналы разрешения записи информации а регистры 19 и 20.

5 Код управления Х1 - XN поступает на D-входы регистров 19 и 20, записывается в данные регистры и далее через блоки 22 и 23 поступает в виде первого полюса команды управления блоков 26 и 27 реле.

0 Код управления Y1 -YN поступает на D-вход, коды операций А1, A3 поступают на DL Ог-входы дешифратора 18, открытие дешифратора осуществляется одновибрато- ром 17, вырабатывающим импульс

5 длительностью, достаточной для срабатывания блоков 26 - 28 поляризованных реле, одновибратор 17 запускается элементом 11 задержки задним фронтом импульса, выработанного одновибратором 9, передним фронтом указанного импульса производится запись в регистры 19-21, Таким образом, код команды управления с дешифратора 18 через блок 25 поступает в виде второго полюса команды управления на блоки 26 - 28 поляризованных реле.

Дешифратор 18 по D-входу, регистры 19 и 20, блоки 22 и 23, блоки 26 и 27 осуществляют подключение электропневмоклапанов к шинам питания через узел 29 коммутации и контроля, дешифратор 18 по Di, О2-входам, регистр 21, блок 24, блок 28 осуществляют подключение узлов 33.1 и 33.2 контроля наличия короткого замыкания электропневмоклапанов на корпус.

Узел 29 коммутации и контроля цепей питания элехтропневмоклапанов работает следующим образом.

Перед штатной работой программно организовывается контроль наличия короткого замыкания на корпус обмоток электропневмоклапанов, при этом с ЭВМ выдается команда на замыкание реле трех каналов 1.1 - 1.3 управления, замыкаются контакты контактной группы узла 33.1. При наличии короткого замыкания положительной шины через обмотку электропневмокла- пана на корпус выдается сигнал по выходу 45.2 и зажигается индикатор 51.1, аналогично происходит контроль наличия короткого замыкания отрицательной шины на корпус через обмотку электропневмоклапана, при этом контактная группа узла 33.1 должна быть в отключенном состоянии.

Рассмотрим пример использования резервированного устройства управления злектропневмоклапанами (фиг.З) в составе системы управления и контроля.

Система управления и контроля работает следующим образом.

Задание режимов работы и управления электропневмоклапанами осуществляется с пульта оператора, вырабатываемые при этом команды управления электропневмоклапанами из ЭВМ 55 передаются в модуль связи 57, где преобразовываются из параллельного кода в последовательный, который передается на резервированные устройства 58.1 - 58.К управления электропневмок- лапаками, отстоящие от последнего на некотором удалении. При выходе из строя одного из трех каналов резервированного устройства управления электропневмоклапанами, а также коротком замыкании обмоток электропневмоклапанов на корпус сигналы указанных неисправностей поступают на индикатор 56 служебных сигналов, а также анализируются ЭВМ 55, при коротком замыкании обмотки электропневмоклапана на корпус блокируется команда

управления данными электропневмоклапанами.

Формула изобретения

1. Резервированное устройство для управления электропневмоклапанами,содержащее три резервируемых канала вывода информации, каждый канал содержит первый, второй и третий элементы согласования входных сигналов, первый, второй и

0 третий мажоритарные элементы, формирователь строба Синхронизация, первый и второй одновибрзторы, элемент задержки, первый и второй регистры, дешифратор, первый и второй блоки оконечных усилите5 лей, первый блок поляризованных реле, узел коммутации и контроля цепей питания элехтропнеэмоклапанов, содержащий первый блок коммутации питания электропневмоклапанов, блок контроля и сигнализации

0 мажоритарной схемы управления, вход первого элемента согласования входных сигналов является входом сигнала Синхронизация канала, а выход соединен с первым входом первого мажоритарного

5 элемента канала и входами первых мажоритарных элементов других резервируемых каналов, выход первого мажоритарного элемента соединен с входом элемента формирования строба Синхронизация, выход

0 которого соединен с синхровходом первого регистра, вход второго элемента согласования входных сигналов является входом сигнала Данные канала, а выход соединен с входом второго мажоритарного элемента и

5 входами вторых мажоритарных элементов других резервируемых каналов, выход второго мажоритарного элемента соединен с входом данных первого регистра, вход третьего элемента согласования входных

0 сигналов является входом сигнала Выборка канала, а выход соединен с входом третьего мажоритарного элемента и входами третьих мажоритарных элементов других резервируемых каналов, выход третьего ма5 жоритарного элемента соединен с входом управления приемом первого регистра и входом первого одновибратора, выход которого соединен с входом Выборка первого регистра и входом элемента задержки, вы0 ход которого соединен с синхровходом второго регистра и входом второго одновибратора, выход которого соединен с входом разрешения работы дешифратора, первые и вторые информационные выходы первого

5 регистра соединены соответственно с входами данных второго регистра и дешифратора, выходы второго регистра соединены с входами первого блока оконечных усилителей, выходы которого соединены с входами первого блока поляризованных рале, от л ичающееся тек что, с целью повышения надежности устройства и увеличения полноты контроля, в его каждый канал введены первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, третий и четвертый регистры, третий и четвертый блоки оконечных усилителей, второй и третий блоки поляризованных реле, второй блок коммутации питания электроггневмоклапанов, первый и второй узлы контроля замыкания злектропневмоклапанов на корпус, первые входы первого, второго и третьего элементов И соединены с адресными выходами первого регистра, а вторые входы являются входами достоверности дешифрации принятой информации резервируемого канала, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, с первым входом данных дешифратора и с первым информационным входом четвертого регистра, выход второго элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента ИЛИ, выход третьего элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, вторым входом данных дешифратора и вторым информационным входом четвертого регистра, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом разрешения приема второго регистра, выход второго элемента ИЛИ соединен с сходом разрешения приема третьего регистра, информационные входы третьего регистра соединены с первыми информационными выходами первого регистра, а выходы - с входами второго блока оконечных усилителей, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами второго блока поляризованных реле, синхровходы регистров с второго по четвертый подключены к выходу элемента задержки, выходы четвертого регистра соединены с входами третьего блока оконечных усилителей, выходами соответственно подключенного к первым входам третьего блока поляризованных реле, вторые входы которого и вторые входы первого и второго блоков поляризованных реле подключены к соответствующим выходам четвертого блока оконечных усилителей, входы питания первого и сторого блоков коммутации питания электропкевмоклапанов подключены к шине нулевого потенциала, выходы управления являются выходами устройства для подключения к зходам соответствующих электропневмоклапанов, контрольные выходы подключены к соответствующим входам блока контроля и сигнализации

мажоритарной схемы управления, выход которого является контрольным выходом устройства, входы питания первого и второго узлов контроля замыкания электропневмоклапзное на корпус подключены соответственно к шине нулевого потенциала и к шинам питания электропневмоклапанов, а выходы являются соответствующими выходами индикации устройства.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что узел контроля замыкания электропневмоклапанов на корпус содержит первую и вторую группы замыкающих контактов третьего блока поляризованных

реле, соответствующие контакты каждой группы попарно соединены в последовательные цепи.аходы которых являются входом питания узла, а выходы через соответствующий нагрузочный элемент

подключены к первому выводу соответствующего индикаторного элемента, второй вывод которого подключен к шине нулевого потенциала и является выходом узла.

3.Устройство по n.t. о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блок коммутации питания электролневмоклапанов содержит соответствующую группу замыкающих контактов первого бпокз поляризоаамных реле и соответствующую группу переключающих контактов первого блока поляризованных реле, входы замыкающих контактов являются входом питания блока, выходы через размыкающую группу соответствующих переключающих контактов подключены к

контрольному выходу блоха, а через замыкающую группу соответствующих переключающих контактов - к соответствующему выходу управления блока.

4.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блок контроля и сигнализации

мажоритарной схемы управления содержит первое и второе реле сигнализации, с пер- аого по шестой развязывающие диоды, катоды с перього по третий и аноды с

четвертого по шестой развязывающих диодов являются соответствующими контрольными входами блока, аноды с первого по третий развязывающих диодов через обмотку первого реле сигнализации подключены

к положительной шине, катоды с четвертого по шестой развязывающих диодов через обмотку второго реле сигнализации подключены к шине нулевого потенциала, которая через параллельно соединенные замыкэющие контакты первого и второго реле сигнализации подключена к контрольному выходу блока.

м

о

/зд

rWr

6Ъ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления повышенной надежности. Цель изобретения - повышение надежности устройства и увеличение полноты контроля, Устройство содержит три резервируемых канала управления электропневмоклапанами, каждый канал содержит три элемента согласования входных сигналов, три мажоритарные элемента, формирователь строба Синхронизация, два одновибратора, элемент задержки, регистры, дешифратор, блоки оконечных усилителей, первый блок поляризованных реле, узел коммутации и контроля цепей питания, блок контроля и сигнализации выходной мажоритарной схемы управления, три элемента И, два элемента ИЛИ, регистры блока оконечных усилителей, блоки поляризованных реле, второй блок коммутации питания электропневмоклапанов, блоки контроля и сигнализации выходной мажоритарной .схемы управления, схемы контроля и сигнализации наличия короткого замыкания клапанов на корпус с соответствующими связями. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

VSb

XI

ns&

I

Z Off

D

Г

J

91SЈbffS№&2i

IP/ kz. t

-УлнЭ

ЈL

ZL

IL

JZT

feff

ZЈ

Г0И

-J

o&f

/Ј5

I

Ј Z$HHS$ty%№

Л

iisM #

MS

Z SiT

D

69

SQ

№

Ј9 29

r-VAZL

IL

/f

&

Lt