Устройство для диагностики работы многопозиционного исполнительного механизма Советский патент 1992 года по МПК G05B23/02 

ы в.

Фиг. -I

..

Изобретение относится к техническим средствам контроля и автоматизации технологических процессов и может быть использовано для обеспечения возможности распознавания и сигнализации характера неисправности многопозиционного исполнительного механизма (например, направляющего аппарата дымососа, реверсивного передвижного конвейера системы загрузки бункеров, фурмы мартеновской печи и т.д).

Известно устройство контроля, содержащее датчик сигнала управления, первый формирователь, суммирующий усилитель, привод, датчик обратной связи, орган управления, первый пор овый элемент, дифференцирующий элемент, второй формирователь, второй пороговый элемент, три элемента НЕ, коммутирующий элемент, четыре индикатора, задатчик, сумматор, третий формирователь, третий пороговый элемент и четыре элемента И.

Недостатками данного устройства являются его высокая сложность и ограниченность области применения.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является система централизованного управления механизмом поточно-транспортных систем.

Недостатком этой системы является невозможность распознавания характера неисправности исполнительного механизма.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства (осуществление диагностики работы исполнительного механизма, имеющего п фиксированных положений, при отсутствии датчика скорости движения).

Поставленная цель достигается тем, что устройство для диагностики работы много- позиционного исполнительного механизма, содержащее п датчиков положение двигателя исполнительного механизма по числу его фиксированных положений, датчик превышения номинального значения тока двигателя, блок индикаторов и формирователь команд направления вращения двигателя, выход запуска которого соединен с одним выводом датчика превышения номинального значения тока двигателя, Другой вывод которого соединен с шиной питания двигателя, механически связанного с диагностируемым исполнительным механизмом, выходы датчиков положения исполнительного механизма соединены с входами действительного положения исполнительного механизма формирователя команд направления вращения двигателя, входы заданного положения исполнительного механизма которого являются одноименными входами устройства, введены п + 2 элементов ЗАПРЕТ, элемент ИЛИ, элемент И и низкочастотный фильтр, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, э выход - с инверсным входом (п + 1)-го элемента ЗАПРЕТ,

первым входом элемента И, прямым входом (п + 2)-го элемента ЗАПРЕТ, прямой и инверсный входы соответственно (п + 1)-го и (п + 2)-го элементов ЗАПРЕТ и второй вход элемента И подключены к сигнальному выходу

0 датчика превышения номинального значения тока двигателя, прямые входы с первого по n-й элементов ЗАПРЕТ соединены с входами заданного положения устройства, инверсные входы с первого по n-й элементов

5 ЗАПРЕТ соединены с выходами датчиков положения двигателя исполнительного механизма, а выходы соединены с входами элемента ИЛИ, входы Тугой ход, Заклинивание, Обрыв блока индикаторов сое0 динены С выходами (п + 1)-го элемента ЗАПРЕТ, элемента И, (п + 2)-го элемента ЗАПРЕТ соответственно

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для диагностики работы

5 многопозиционного исполнительного механизма/на фиг 2 - функциональная схема блока индикаторов

Устройство содержит исполнительный механизм 1, механически связанный с дви0 гателем 2 и датчиками 3.1-3 п положения, шину 4 питания Двигателя, датчик 5 превышения номинального значения тока двигателя, блок б индикаторов, формирователь 7 команд направления вращения двигателя,

5 входы 8,1-8.п заданного положения, элементы ЗАПРЕТ 9 1-9.п, элемент ИЛИ 10, низкочастотный фильтр 11, элементы ЗАПРЕТ 12 и 13 и элемент И 14, причем выход запуска формирователя 7 команд соединен

0 с первым выводом датчика 5 превышения номинального значения тока двигателя, второй вывод которого соединен с шиной 4 питания двигателя, выходы датчиков 3.1-3.п положения исполнительного механизма со5 единены с входами действительного положения исполнительного механизма формирователя 7 команд, входы заданного положения исполнительного механизма которого являются одноименными входами

0 8.1-8.П устройства, вход низкочастотного фильтра 11 соединен с выходом элемента ИЛИ 10, а выход - с инверсным входом элемента ЗАПРБТ 12, первым входом элемента И 14, прямым входом элемента ЗА5 ПРЕТ 13, прямой и инверсный входы соответственно элементов ЗАПРЕТ 12 и 13 и второй вход элемента И 14 подключены к сигнальному выходу датчика 5 превышения номинального значения тока двигателя, прямые входы элементов ЗАПРЕТ 9.1-9.П

соединены с входами 8.1 -8.п заданного положения устройства, инверсные входы элементов ЗАПРЕТ 9.1-Э.п соединены с выходами датчиков 3.1 -З.п положения исполнительного механизма, а выходы соединены с входами элемента ИЛИ 10.

Блок б индикаторов содержит индикатор 15 Тугой ход, индикатор 16 Заклинивание и индикатор 17 Обрыв, причем соответствующие входы блока 6 индикаторов соединены с выходами элемента ЗАПРЕТ 12, элемента И 14 и элемента ЗАПРЕТ 13,

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении исполнительный механизм находится в одном из фиксированных положений, например в точке 2. При вызове исполнительного механизма 1, например, в точку 1 подается сигнал Zi на вход 8.1 заданного положения. При этом сигнал Zi поступает на соответствующий вход формирователя 7 команд направления движения двигателя и на прямой вход элемента ЗАПРЕТ 9.1, двигатель 2 начинает перемещение исполнительного механизма в соответствующем направлении.

Так как на инверсном входе элемента ЗАПРЕТ 9.1 сигнал отсутствует появляется сигнал на выходе элемента ЗАПРЕТ 9,1 и, через элемент ИЛИ 10 поступает на вход фильтра 11. Параметры фильтра 11 должны быть выбраны таким образом, что сигнал на его выходе появляется только в том случае, если длительность входного сигнала больше, чем максимально возможное время Тмакс перемещения исполнительного механизма 1 от одного фиксированного положения к другому. В случае нормальной работы устройства через некоторый промежуток времени Т Тмакс исполнительный механизм 1 приводит в заданную точку и на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 9.1 поступает сигнал YI от датчика 3.1 положения. При этом исчезает сигнал на выходе элемен% та ЗАПРЕТ 9.1 и, соответственно, на входе фильтра 11, на выходе которого, так же, как и на сигнальном выходе датчика 5 превышения номинального значения тока двигателя, сигналы отсутствуют. В результате этого отсутствуют сигналы на выходах элементов ЗАПРЕТ 12 и 13 и элемента И 14 и, соответственно, на входах блока б индикаторов, что свидетельствует о нормаль ной работе исполнительного механизма 1.

При каком-либо отказе исполнительного механизма 1 или двигателя 2 на входах элементов ЗАПРЕТ 9.1-9.п появляется определенная комбинация сигналов Хт, Y,... Yn. Z Zn, отличая от соответствующих

нормальной работе. При этом на одном из выходов элементов ЗАПРЕТ 12 и 13 и элемента И 14 появляется сигнал, что приводит к включению одного из индикаторов 15-17,

соединенного с этим выходом.

Так, если исполнительный механизм 1 перемещается, например, из точки 2 в точку 1 за время Т Тмакс, но с повышенным сопротивлением движению, то при отсутст0 вии сигнала на выходе фильтра 11 появляется сигнал Хт на выходе датчика 5 превышения номинального значения тока двигателя. Такая комбинация сигналов вызывает появление сигнала на выходе эле5 мента ЗАПРЕТ 12 при отсутствии сигналов на выходах элементов ЗАПРЕТ 13 и И 14, что приводит к включению индикатора 15 Тугой ход. Если сопротивление движению исполнительного механизма 1 слишком велико и

0 он не перемещается, то при наличии сигнала Хт на выходе датчика 5 превышения номинального значения тока двигателя появляется сигнал на выходе фильтра 11, Такая комбинация сигналов вызывает появ5 ление сигнала на выходе элемента И 14 при отсутствии сигналов на выходах элементов ЗАПРЕТ 12 и 13 и, соответственно, включение индикатора 16 Заклинивание.

Если нарушалась связь между исполни0 тельным механизмом 1 и двигателем 2, то при отсутствии сигнала Хт на выходе датчи;

ка 5 превышения номинального значения тока двигателя появляется сигнал на выходе фильтра 11. Такая комбинация сигналов вы5 зывает появление сигнала на выходе элемента ЗАПРЕТ 13 при отсутствии сигналов на выходах элементов ЗАПРЕТ 12 и И 14, что приводит к включению индикатора 17 Обрыв.

0 Таким образом, предлагаемое устройство, в отличие от известного позволяет осуществить диагностику работы многопозиционного исполнительного механизма, имеющего п фиксированных положе5 ний (точек остановки), при отсутствии датчика скорости движения.

Формула изобретения Устройство для диагностики работы многопозиционного исполнительного меха0 низма, содержащее п датчиков положения двигателя исполнительного механизма по числу его фиксированных положений, датчик превышения номинального значения тока двигателя, блок индикаторов и

5 формирователь команд направления вращения двигателя, выход запуска которого соединен с одним выводом датчика превышения номинального значения тока двигателя, другой вывод которого соединен с шиной питания двигателя, механически сеязанного с диагностируемым исполнительным механизмом, выходы датчиков положения двигателя исполнительного механизма соединены с входами действительного положения исполнительного механизма формирователя команд направления вращения двигателя, входы заданного положения исполнительного механизма которого являются одноименными входами устройства, отличающееся тем. что, с целью расширения функциональных возможностей за счет распознавания характера неисправности, в устройство введены п + 2 элементов ЗАПРЕТ, элемент ИЛИ, элемент И и низкочастотный фильтр, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - с инверсным входом (п+1}-го элемента ЗАПРЕТ, первым входом элемента И, прямым входом

(п + 2)-го элемента ЗАПРЕТ прямой и инверсный входы соответственно (п + 1)-го и (п + 2}-го элементов ЗАПРЕТ и второй вход элемента И подключены к сигнальному выходу

датчика превышения номинального значения тока двигателя прямые входы с первого по n-й элементов ЗАПРЕТ соединены с входами заданного положения устройства, инверсные входы с первого по n-й элементов

ЗАПРЕТ соединены с выходами датчиков положения двигателя исполнительного механизма, а выУОды соединены с входами элемента ИЛИ, входы Тугой ход, Заклинивание, Обрыв блока индикаторов соединены с выходами (п + 1)-го элемента ЗАПРЕТ, элемента И, (п + 2)-го элемента ЗАПРЕТ соответственно

Сущность изобретения: устройство содержит исполнительный механизм 1, двигатель 2, п датчиков 3 положения, шиму-4 питания двигателя, датчик 5 превышения номинального значения т Ьгё а двигателя, блрк 6 индикаторов, формирователь 7 команд направления враи|е ййя двигателя. п входов 8 заданного положения, h + 2 элементов ЗАПРЕТ 9, 12, 13, элемент ИЛИ 10, низкочастотный фильтр 11, элемент И 14. 2 ил. : .-., . : ;« te

Фаг. 2.