Устройство для автоматического управления группами аппаратов циклического действия Советский патент 1979 года по МПК C12K1/10 

1

Изобретение относится к области автоматического управления группами аппаратов циклического действия, а именно к управлению ферментеров и инокуляторов.

Известна пневматическая система автоматического управления группой однотипных аппаратов с циклическим процессом производства, содержащая датчики контроля технологических операций, блоки вызова, тактирующих.сигналов, датчиков времени, дистанционного управления по числу аппаратов и блоки коммутации, построенные на логических элементах 1.

Недостатком данной системы управления является ограниченность функциональных возможностей вследствие того, что система не обеспечивает одновременного управления всеми аппаратами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей осуществления управления работой группами неоднотипных аппаратов, например ферментеров и инокуляторов.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено блоками пуска ферментеров в работу, сопряжения инокуляторов с ферментерами, управления загрузкой ферментеров и инокуляторов, разгрузкой ферментеров, резервирования и централизованного управления по количеству групп аппаратов, автономного управления и формирования аварийных сигналов, при этом блоки централизованного управления и информации посредством блока коммутации и блоки управления загрузкой ферментеров и инокуляторов и сопряжения инокуляторов с ферментерами соединены с блоками разрешения операций и формирования команд, два последних блока подключены к блоку

пуска ферментеров в работу, блоки резервирования связаны с блоками коммутации, дистанционного и централизованного управления. Устройство содержит по количеству апПаратов следующие взаимосвязанные узлы: блок 1 преобразования входных сигналов, датчики 2 времени, блоки 3-11 соответственно разрешения операций, формирования команд, переключения программ, формирования аварийных сигналов, выходных преобразователей, управления регуляторами, автономного управления, фиксации команд и коммутации; по количеству групп - блоки 12-16 резервирования, централизованного управления, информации, дистанционного управления и управления загрузкой; блоки 17-19 сопряжения инокуляторов с ферментерами, пуска ферментерой в работу и управления разгрузкой ферментеров

соответственно.

На блок-схеме устройства показаны блоки I-11 управления одним из аппаратов, для управления остальными аппаратами устройство снабжено аналогичными блоками.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от датчиков поступают в блок 1 преобразования входных сигналов, выход которого соединен с входом блока 3 разрешения операций, на вход последнего также поступают сигналы от датчиков 2 времени. Блок 3 разрешения операций формирует команду на переход к следующей операции. Выходной сигнал блока 3 появляется только при наличии очередного разрешающего сигнала от блока 1, датчиков 2 времени или других дискретных сигналов, что определяется достижением определенных параметров заданного значения или истечением времени проведения операции. Последовательность воздействия разрешающих сигналов определяется программой управления.

Сигнал с выхода блока 3 поступает в блок 4 формирования команд, который формирует, в соответствии с программой, сигналы .управления исполнительными механизмами, регуляторами, сигналы сопряжения и внутренние команды. От блока 4 сигналы поступают в блоки 14 информации, 16 управления загрузкой, 17 сопряжения инокуляторов с ферментерами, 18 пуска ферментеров в работу, а также через блок 7 выходных преобразователей - к исполнительным механизмам и через блок 8 - к регуляторам.

Сигналы от блока 4 также поступают к датчикам 2 времени, включая отсчет времени проведения операции, и в блок 1 для формирования сигналов отклонения параметров на текущей технологической операции, выход которого связан с блоком 6 формирования аварийных сигналов. В блок 6 также поступают сигналы неисправности устройства от блока 3, командные сигналы от блока 4 и сигналы положения исполнительных механизмов от конечных выключателей (для упрощения связи на чертеже не показаны). Формирование сигналов неисправности исполнительных механизмов осуществляется путем логического сравнения в блоке 6 сигналов от блока 4 формирования команд и конечных выключателей.

При помощи блока 9 автономного управления осуществляется выбор режима работы, возврат блоков 3 разрешения операций и 4 формирования команд в исходное состояние, управление блоками 5 переключения программ, 10 фиксации команд и т. д.

Для смены программ управления аппаратом используется блок 5 переключения программ. При подаче управляющего сигнала от блока 9 и при наличии разрешающего сигнала от блока 4 формирования команд последний формирует сигналы, поступающие в блоки 3 и 4 для последовательного перевода к необходимой программе и блок 10, служащий для фиксации команд управления исполнительными механизмами на время переключения программ, смены или ремонта других блоков.

При помощи блоков 13 централизованного управления осуществляется вызов индикации и управление любым аппаратом в группе и, при необходимости, вызов на блоке 12 резервирования.

Блоки 11 коммутации обеспечивают возможность подключения по сигналам от блоков 13 централизованного управления к блокам 12, 13 и 14 сигналов от блоков 4 и 6, а также сигналов управления от блоков 12 и 13 к блокам 7, 8 и 9 любого из аппаратов.

Для повышения надежности устройства имеются блоки 12 резервирования по количеству групп аппаратов. Сигналы от датчиков резервируемого аппарата поступают через блок И коммутации в блок 12, выходные сигналы которого также через блок 11 воздействуют на блоки 7 и 8.

Блоки 14 информации служат для индикации в любом из аппаратов группы текущих операций, величины значения параметров, положения исполнительных механизмов, аварийной сигнализации, а также представления информации о сопряжении аппаратов.

При готовности любого из аппаратов к загрузке от блоков 4 формирования команд в блок 16 управления загрузкой поступают сигналы готовности к загрузке, которые запоминаются блоком 16. При этом блок 16 формирует сигнал запроса, поступающий в предыдущее технологическое отделение подготовки сырья. При наличии сырья в блок 16 поступает сигнал разрешения загрузки, в результате чего формируется сигнал загрузки, поступающий в блок 3 разрешения операций загружаемого аппарата. Сигнал от блока 4, характеризующий окончание загрузки, поступает в блок 16, выходной сигнал которого поступает в отделение подготовки сырья. При этом, в случае готовности другого аппарата, блок 16 переходит к выполнению следующей операции по загрузке. Аналогично при готовности любого из ферментеров к разгрузке блок 19 управления разгрузкой осуществляет подсоединение ферментера к разгрузочному коллектору, связанному с последующим технологическим отделением концентрирования целевого продукта. При этом блок 19 по окончании разгрузки формирует сигналы перехода к следующей операции через промежуток времени, необходимый для освобож дения коллектора от жидкости,

При готовности инокулятора к выгрузке

посевного материала в ферментер от блока

4 соответствующего инокулятора в блок 17

сопряжения инокуляторов с ферментерами

поступает сигпал, фиксирующийся блоком 17. Если имеется ферментер, готовый к приему посевного материала, на другом входе блока 17 присутствует сигнал от блока 4 ферментера и блок 17 формирует сигналы, поступающие в блоки 3 сопрягаемых аппаратов, что приводит к операции выгрузки посевного материала из инокулятора в ферментер. При опорожнении инокулятора с его блока 4 формирования команд в блок 17 поступает сигнал, включающий, отсчет времени освобождения коллектора, по истечении которого формируются сигналы, поступающие к блокам 3 сопрягаемых аппаратов на перевод к следующей операции.

За определенный промежуток времени до окончания выращивания в инокуляторе от его блока 4 поступают сигналы в блок 13 пуска ферментеров в работу, который в случае присутствия на другом его входе сигналов о наличии готовых к пуску ферментеров формирует сигналы, поступающие в блок 3 одного из этих ферментеров на пуск и в блок 3 соответствующего инокулятора на снятие сигнала.

Блоками 15 при необходимости обеспечивается возможность дистанционного управления исполнительными механизмами одного из аппаратов в группе.

Блоки 16, 17, 18 и 19 осуществляют также блокировки аппаратов от одновременного использования занятых коллекторов.

Предлагаемое устройство для автоматического управления группами аппаратов циклического действия обеспечиваетуправление отдельными аппаратами, синхронизацию и координацию работы аппаратов в группах и между ними, координацию работы технологических отделений приготовления сред и концентрирования с ферментационным отделением, централизованное резервирование по группам. Такие расщиренные функциональные возможности устройства позволяют увеличить производительность как ферментационного отделения, так и всего производства в целом.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления группами аппаратов циклического действия, содержащее взаимосвязанные

блок преобразования входных сигналов, датчики времени, блоки разрещения операций, формирования команд, переключения программ, фиксации команд по Количеству аппаратов и дистанционного управления,

отличающееся тем, что, с цельно pacj щирения функциональных возможностей осуществления управления работой группами неоднотипиых аппаратов, например ферментеров и инокуляторов, оно. снабжено

блоками пуска ферментеров в работу, сопряжения инокуляторов с ферментерами, управления загрузкой ферментеров и инокуляторов, разгрузкой ферментеров, резервирования и централизованного управления по количеству групп аппаратов, автономного управления и формирования аварийных сигналов, при этом блоки централизованного управления и информации посредством блока коммутации и блоки управления загрузкой ферментеров и инокуляторов и сопряжения инокуляторов с ферментерами соединены с блоками разрещения операций и формирования команд, два последних блока подключены к блоку пуска ферментеров в работу, блоки резервирования связаны с блоками коммутации, дистанционного и централизованного управления.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторскоесвидетельство СССР

№ 307399, кл. G 06D 3/00, 1970.

fffff a.Tvnf.fiff/

зр, 1

-I

Г

г

Ж Ж ж ж

им нимнИ к-им

н