Устройство для программного управления водоочистными напорными фильтрами Советский патент 1992 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть применено при автоматизации работы водоочистных напорных фильтров.

Известно программное устройство для управления водоподготовительными фильтрами, содержащее m датчиков фильтров, соединенных выходами с первыми входами соответствующих коммутирующих узлов, генератор импульсов и последовательно соединенные счетчики Длительности операции,, блок сравнения кодов, элемент задержки, счетчик числа операций, счетный вход которого соединен с выходом элемента задержки, установочный вход - с первым выходом блока управления, а выход - с вторыми входами коммутирующих узлов, первые выходы которых подключены к установочному входу

счетчика длительности операции, а вторые выходы - к второму входу блока сравнения кодов, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика длительности операции, а вторые выходы блока управления - с соответствующими третьими входами коммутирующих узлов 1.

Недостатком данного устройства является то, что оператор выполняет операции по промывке фильтров вручную, т.е. открывает и закрывает трубопроводную арматуру, а устройство подает сигнал о выполнении операции и показывает номер выполненной операции. .

Известно устройство для программного управления промывкой водоочистных напорных фильтров, содержащее задвижки, выходы которых подключены к соответству00

ющим выходам устройствам, датчики открытого и закрытого положения задвижек, блок программ, элементы И, триггеры, элементы ИЛИ и элементы ЗАДЕРЖКА, п каналов (по числу фильтров), в каждом канале введены датчик начала промывки фильтра, датчик заклинивания задвижек с входами открытия четвертой, пятой и шестой задвижек, выход пятого элемента ЗАПРЕТ соединен с входом открытия первой и седьмой задвижек, выход шестого элемента ЗАПРЕТ соединен с входом открытия второй задвижки, п входов блока, программ соединены с вторыми входами первых элементов И каждого канала, а его вход соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, п входов которого соединены с выходами первых элементов И каждого канала (2.

Недостатками известного устройства являются низкие производительность и эффективность управления, связанные с тем что при загрязнении какого-либо фильтра последний выводится из режима фильтрования на промывку. После этого для поддержания заданной производительности оператор должен вручную перевести фильтр, находящийся в резерве, в режим фильтрования, а после окончания промывки загрязненного фильтра перевести его в резерв.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет автоматического перевода в режим фильтрования фильтра, находящегося в резерве, и перевода промытого фильтра в резерв.

/На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит п каналов {по числу фильтров), группу датчиков 1.1-1.П начала промывки фильтров, первую группу триггеров 2.1-2.п, первую группу элементов ИЛИ 3.1-З.п , первую группу элементов И 4:1-4.п, блок 5 задания программ, элемент .ИЛИ-НЕ б, вторую группу элементов И 7.1- 7.п., первую группу элементов 8.1-8.П задержки, первую 9.1-9.П и вторую 10.1-Ю.п группы элементов ЗАПРЕТ, первую группу датчиков 11.1-11.П закрытого положения соответствующих задвижек 12.1-12.п первой группы, вторую Труппу датчиков 13.1- 13.пзакрытого положения

соответствующих задвижек 14;1-14.п второй группы, третью группу элементов И 15.1-15.п, третью группу датчиков 16.1716.П закрытого положения cooiseTCTByioiMHX задвижек17.1-17.п третьей группы, вторую группу элементов задержки 18.1-18.п, четвертую группу элементов И 19.1-19.п, чет- вертую группу датчиков 20.1-20.п закрытого положения соответствующих задвижек 21.1-21.п четвертой группы, пятую группу датчиков 22.1-22.П закрытого положения соответствующих задвижек 23.1- 23.п пятой группы, шестую группу датчиков

24.1-24.П закрытого положения соответствующих задвижек 25.1 -25.п шестой группы, первую группу датчиков 26.1-26.п открытого положения соответствующих задвижек 27.1-27.П седьмой группы, третью группу

0 элементов 28.1-28.П задержки, вторую группу триггеров 29.1-29.П, вторую группу датчиков 30.1-30.п открытого положения задвижек, группу датчиков 31.1-31.п заклинивания задвижек, вторую 32.1-32.пи

5 третью 33.1-33.п группы элементов ИЛИ, третью 34.1-34.п и четвертую 35.1-З5.п группы элементов ЗАПРЕТ, четвертую группу элементов ИЛИ 36.1-Зб.п, пятую группу элементов ЗАПРЕТ 37.1-37.П, пятую группу

0 элементов ИЛИ 38.1-38.п, шестую группу элементов ЗАПРЕТ 39.1-ЗЭ.п, пятую группу элементов И 40.1-40.п, группу элементов НЕ 41.1-41.п-, шестую 42.1-42.п и седьмую 43.1-43.п группы элементов ИЛИ.

5 Устройство работает следующим образом. ,

В исходном состоянии все задвижки закрыты. Перед вводом фильтров в режим фильтрования оператор переводит один

0 фильтр в ре.зерв, например фильтр п. При этом оператор подает сигнал на первый вход триггера 29.п, на выходе которого появляется сигнал, поступающий на вход элемента И 40.1. Все задвижки фильтра п

5 закрыты, он находится в резерве. Датчики 11,п и 13.П закрытого положения задвижек 12.п и 14.п замкнуты. На входах и на выходах элемента И 15,п есть сигналы. С выхода элемента И15.п сигнал поступает на первый

0 вход элемента И 40.п. Далее оператор открывает задвижки 12.1.. 12(п-1), 14.1... 14.(п- 1), при этом фильтры с первого по (п-1)-й переводятся в режим фильтрования

По мере загрязнения фильтров увеличи5 вается разность давления воды перед фильтром и после него. Как только эта разность достигнет заданного значения, срабатывает датчик начала промывки фильтра, например датчик 1.1 первого фильтра. На выходе дат0 чика появляется сигнал, который поступает на входы триггера 2.1 и элемента ИЛИ 3.1. На выходах этих элементов также появляют- , ся сигналы. При этом сигнал с выхода элемента ИЛИ 3.1 поступает на вход задвижки

5 141,1 и через элемент ИЛИ 43.1 на вход задвижки 12.1. задвижки 12.1 и 14.1 закрываются.

Через некоторое время сигнал от датчи, ка 1.1 исчезает, но на выходе триггера 2.1 сигнал сохраняется.

Блок 5 задания программ работает в циклическом режиме, т.е. на его выходах 1...П последовательно появляются и исчезают сигналы при наличии сигнала на его вы- ходе. Если.на каком-либо выходе блока 5 задания программ есть сигнал, на остальных выходах сигналы отсутствуют. Таким образом, при появлении сигнала на первом выходе блока 5 задания программ на остальных выходах сигналы отсутствуют, а на выходе элемента И 4.1. появляется сигнал, с выхода последнего сигнал поступает на вход элемента И 7.1 и на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 6, на выходе которого сигнал пропадает, вследствие этого блок 5 задания программ останавливается, а на его первом выходе сигнал остается.

После пропадания сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 появляется сигнал на выходе элемента НЕ 41,п, который поступает на третий вход элемента И 40.п. На выходе последнего появляется сигнал, который через элемент ЗАПРЕТ 39.п поступает на вход задвижки 14.п, а через элементы ЗАПРЕТ З9.п и ИЛИ 42.п- на вход задвижки 12.п. Задвижки 12.п и 14.п открываются, при этом фильтр п переводится в режим фильтрования. После того, как задвижка. 14.п откроется, на выходе датчика 30.п открытого положения задвижки 14.п появляется Сигнал, который сбрасывает триггер 29.п в исходное состояние. .

После закрытия задвижек 12.1 и 14.1 срабатывают датчики 11.1 и 13.1 закрытого положения задвижек 12.1 и 14.1. На входах и выходах элемента И 15.1 появляются сигналы. С выхода элемента И 15.1 сигнал по1 ступает на вход элемента И 7.1. на выходе которого также появляется сигнал, который, проходя через элементы ЗАПРЕТ 9.1, 10.1, 34.1 и 35.1, поступает на входы задвижек 17.1, 21.1, 23.1 и 25.1, и они открываются.

Кроме того, сигнал с выхода элемента И 7.1 поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 8.1 и элемента И 19.1. На выходе элемента ЗАДЕРЖКА 8.1 через определенный промел жуток времени также появляется сигнал, который поступает на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 9.1. и на выходе последнего сигнал исчезает. Одновременное выхода элемента ЗАДЕРЖКА 8.1 сигнал поступает на первый вход элемента- ИЛИ 33.1, с выхода которого сигнал поступает на вход задвижки 17.1. Последняя закрывается, а на выходе датчика 16.1 закрытого положения появляется сигнал, который поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 18.1. Через определенный промежуток времени на его выходе появляется сигнал, который поступает на инверсный вход

элемента ЗАПРЕТ 10.1, и на его выходе сигнал исчезает. Кроме того, сигнал с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 18.1 поступает на вход элемента И 19.1 и на входе элемента

ИЛИ 36.1, на выходе которого появляется сигнал, который подается на входы задвижек 21.1,23.1 и 25.1. Последние закрываются, а на выходах датчиков 20.1, 22.1 и 24.1 закрытого положения задвижек 21.1, 23.1,

25.1 появляются сигналы, поступающие на входы элемента И 19.1, на выходе которого появляется сигнал, поступающий на вход задвижки 27.1 через элемент ЗАПРЕТ 37,1, а через элементы ЗАПРЕТ 37.1 и ИЛИ.42.1 на вход задвижки 12,1. Задвижки 12,1 и 27.1 открываются, а на выходе датчика 26.1 открытого положения задвижки 27.1 появляется сигнал, который поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 28.1

Через определенный промежуток времени на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 28.1 появляется сигнал, который поступает на вход задвижки 27.1 через элемент ИЛИ 38.1 и на вход задвижки 12.1 через элементы

ИЛИ 38.1 и 43.1. Задвижки 12.1 и 27.1 закрываются.

Одновременно сигнал с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 28.1 поступает на вход триггера 29 Л, на выходе которого появляется

сигнал, поступающий на вторые входы элемента И 4011 и триггера 2.1. Триггер 2.1 сбрасывается. На выходе элемента И 4.1 сигнал также исчезает, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 появляется сигнал, который

поступает на вход блока 5 задания программ, и последний начинает работать в циклическом режиме.

Все задвижки первого фильтра закрыты, т.е. он находится в резерве и готов эаменить любой другой фильтр, который выводится из режима фильтрования..

Таким образом, производится автоматическая промывка фильтра и постановка его в резерв.

При выводе любого фильтра из режима фильтрования на промывку на одном из входов 2.;.г) элементов ИЛЙ-НЕ 6 появляется сигнал, а на выходе исчезает. При этом на выходе элемента НЕ 41.1 появляется сигнал, который поступает на третий вход эле- мента И 40.1. На выходе последнего . появляется сигнал, который поступает на вход задвижки через элемент ЗАПРЕТ 39.1 и на вход задвижки 12.1 через элементы

ЗАПРЕТ 39.1 и ИЛИ 42.1. Задвижки 12.1,и 14.1 открываются, т.е. первый фильтр переводится из резерва в режим фильтрования.

Если на любом этапе промывки фильтра заклинивается какая-либо из задвижек, то

на выходе датчика 31.1 заклинивания задвижек появляется сигнал, который поступает на инверсные входы элементов ЗАПРЕТ 34.1, 35,1, 37.1 и 39.1, тем самым запрещая появление сигнала, который воздействует на открытие задвижек. Одновременно сигнал с датчика 31.1 заклинивания задвижек поступает на входы элементов ИЛИ 3.1, 33.1, 36.1 и 38.1, с выходов которых поступают сигналы, закрывающие задвижки, тем самым предотвращая аварийный режим работы фильтра.

Кроме того, с выхода датчика 31.1 заклинивания задвижек сигнал поступает на вход триггера 2.1 через элемент ИЛИ 32.1, Триггер 2.1 сбрасывается, и на его выходе сигнал исчезает. На выходе элемента И 4.1 сигнал также исчезает, а на выходе элемента И ЛИНЕ 6 появляется сигнал, который разрешает работать блоку 5 задания программ. Тем самым выход из строя одного из фильтров не влечет за собой остановки работы всего устройства.

Если во время промывки любого фильтра, например первого, придет сигнал с датчика начала промывки другого фильтра, например с датчика 1.п, то сигнал поступает на вход триггера 2.п, запоминается и поступает на вход элемента И 4. На выходе элемента И 4.г сигнал отсутствует, так как на его входе, соединенном с выходом блока 5 программ, нет сигнала. Одновременно сигнал с датчика 1,п поступает на входы задвижек 12.п и 14.п через элемент ИЛИ З.п. Задвижки 12.п и 14.п закрываются, а на выходах датчиков 11 .п и 13.0 и элемента И 15.п появляются сигналы, которые подготавливают n-й фильтр к промывке, но промывка не начинается, так как на выходе элемента И 7,г отсутствует сигнал,

После того, как закончится промывка первого фильтра, на выходе элемента И ЛИНЕ б появляется сигнал, разрешающий работать блоку 5 задания программ. Через некоторое время на выхода п блока 5 задания программ появляется сигнал, на выходе элемента И 4.г также появляется сигнал, который поступает на вход п элемента И ЛИНЕ 6/На выходе последнего сигнал исчезает, блок 5 задания программ останавливается.

Далее на выходе элемента И 7.л появляется сигнал и фильтр п начинает промываться. Работа устройства при промывке фильтра п аналогична работе устройства при промывке первого фильтра.

Формула изобретения Устройство для программного управления водоочистными напорными фильтрами.

содержащее группу датчиков начала промывки, первую и вторую группы триггеров, первую - пятую группы элементов ИЛИ, первую - четвертую группы элементов И,

блок задания программ, элемент ИЛИ-НЕ. первую - третью группы элементов задержки, первую шестую группы элементов ЗАПРЕТ, первую - шестую группы датчиков закрытого положения Задвижек, первую 0 седьмую группы задвижек, первую и вторую группы датчиков открытого положения задвижек, группу датчиков заклинивания задвижек, прямые выходы триггеров второй группы соединены с первыми входами соот5 ветствующих элементов ИЛИ второй группы, выходы которых соединены с входами сброса соответствующих триггеров первой группы, прямые выходы которых соединены с первыми входами соответствующих эле0 ментов И первой группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы и с соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен .с входом уп ра вле5 ния блока задания программ, выходы которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой группы, выходы датчиков начала промывки фильтров группы соединены с входами уста0 новки соответствующих триггеров первой группы и с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы которых соединены с управляющими входами закрытия соответствующих задвижек

5 второй группы, выходы датчиков закрытого положения задвижек первой и второй групп соединены соответственное первыми и вторыми входами соответствующих элементов И третьей группы, выходы которых соедине0 ны с вторыми входами соответствующих элементов И второй группы, выходы которых соединены с прямыми входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ лервой и второй групп, с первыми входами соответст5 вующих элементов И четвертой группы и с входами соответствующих элементов задержки первой группы, выходы которых соединены с инверсными входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ пер0 вой группы и с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ третьей группы, выходы которых соединены с управляющими входами закрытия соответствующих задвижек третьей группы, выходы датчиков

5 закрытого положения задвижек третьей группы соединены с входами соответствующих элементов задержки второй группы, выходы которых соединены с инверсными входами соответствующих .элементов ЗАПРЕТ второй группы, с вторыми входами

соответствующих элементов И четвертой группы и с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ четвертой группы, выходы которых соединены с управляющими входами закрытия соответствующих задеи- жек четвертой, пятой и шестой групп, выходы датчиков закрытого положения задвижек четвертой группы соединены с .третьими входами соответствующих элементов И четвертой группы, выходы которых соединенны с прямыми входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ пятой группы, выходы которых соединены с управляющими входами открытия задвижек седьмой группы, выходы датчиков закрытого положения задвижек пятой и шестой групп соединены соответственное четвертыми и пятыми входами соответствующих элементов И четверо той группы, выходы датчиков открытого положения задвижек первой группы соеди- йены с входами соответствующих элементов задержки третьей группы, входы которых соединены с входами установки соответствующих триггеров второй группы и с первыми входами соответствующих эле- ментов ИЛИ пятой группы, выходы которых соединены с управляющими входами закрытия задвижек седьмой труппы, выходы датчиков заклинивания задвижек группы соединены с вторыми входами соответству- ющих элементов ИЛИ второй группы, с инверсными входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ третьей, четвёртой; пятой и шестой групп и с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой, .третьей, четвертой и пятой трупп, выходы элементов ЗАПРЕТ первой группы соединены с прямыми входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ третьей группы, выходы которых соединены с управляющими входа- ми открытия задвижек третьей группы, выходы элементов ЗАПРЕТ второй группы соединены с прямыми входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ четвертой группы, выходы которых соединены с управляющими входами открытия задвижек четвертой, пятой и шестрй групп, выходы элементов ЗАПРЕТ шестой группы соединены с управляющими входами открытия задвижек соответствующих задвижек второй группы, о т - личающеес я тем, что, с целью расширения области применения, в него дополнительно введены пятая группа элементов И, группа элементов НЕ и шестая и седьмая группы элементов ИЛИ, причем выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с входами элементов НЕ группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов Ц пятой группы, выходы которых соединены с прямыми входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ шестой группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ шестой группы, выходы которых соединены с входами управления открытия задвижек соответствующих задвижек первой группы, второй и третий входы элементов И пятой группы соединены соответственно с прямыми выходами соответствующих триггеров второй группы и с выходами соответствующих элементов И третьей группы, выходы элементов ЗАПРЕТ пятой группы соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ шестой группы, выходы элементов ИЛИ первой группы соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ седьмой группы, выходы которых соединены с управляющими входами закрытия задвижек соответствующих задвижек первой группы, выходы элементов ИЛИ пятой группы соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ седьмой группы.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для автоматизации работы водоочистных напорных фильтров. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Цель достигается тем, что устройство, содержащее группу датчиков начала промывки, первую .-. шестую группы датчиков закрытого положения задвижек, первую и вторую группы датчиков открытого положения задвижек, группу датчиков заклинивания задвижек, первую - седьмую группы задвижек, первую - шестую группы элементов ЗАПРЕТ; первую и вторую группы триг- геров, первую -четвертую группы элементов И, первую - пятую группы-элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, первую - третью группы элементов задержки, блок задания программ, введены группы элементов НЕ, пятая группа элементов И и шестая и седьмая группы элементов ИЛИ. Введение новых элементов позволяет автоматически выводить из режима фильтрования загрязненный фильтр, переводить в режим фильтрования резервный фильтр и после промывки фильтра переводить его в резерв, 1 ил. V ё