Система централизованного контроля параметров,представленных пневматическими сигналами Советский патент 1980 года по МПК G05B23/00 

пн4вмоэлектрические реле и электрический коммутатор, выход которого соединен с входом индикатора, коммутационные входы - с выходами пневмоЭлектрических преобразователей, входы которых соединены с соответствующими коммутационными выходами блока выбора диапазона, а командные входы электрического коммутатора соединены с выходами пневмоэлектрических реле, входы которых подключены к соот етствующим командным выходам блока j выбор а диапазона, входы которого соединены с выходом пневматического татора,

:Блок выбора диапазона может содеЁ жать реле, элементы сравнения, за 51атчики диапазонов и нормально открытые и нормально закрытые клапаны, камеры элементов сравнения соединены с выходами датчиков диапазонов и входами блока, выходы элементов сравнения через реле, включенные по схеме ДА, соединены с командными выходами блока и с управляющими камерами нормально закрытых и нормально открытых клапанов, выхоДы которых подключены к соответст;Вующим коммутационным выходам блока

Для обеспечения работы скстемл с дифференциальными пневматическими сигналами в ней может быть установлен второй пневматический коммутатор, коммутационные входы которого соединены с каналами минимальных пневматических сигналов дифференциал зных датчиков, а выход - с другими камерами элементов сравнения и через дополнительныенормально закрыЬгые клапаны и коммутгщионные выхо|цы блока выбора диапазона - с минусовыми клеммами пневмоэлектрически преобразователей„

На фиг, 1 изображена структурная схема системы, вариант; на фиг, 2 то же, но предназначенная для работы с дифференцированными пневматическими сигналами

С помощью предложенной систег ы может быть организован контроль не только количества жидкого сырья в складских емкостях, но и других параметров .промышленных объектов, представленных в виде пропорционального пневматического сигнала.

Система, изображеннаяна фиг 1 содержит складские емкости 1, в которые опущены пневматические датчики 2 гидростатического давления жидкости, пневматический коммутатор 3, блок управления 4, пневмоэлектрические преобразователи 5-8, элементы сравнения 9-11, задатчики диапазонов 1214, реле ДА 15-18, клапаны 19-26 иэ которых клапаны 19,21,23 и 25 являются открытыми, а клапаны 20,22, 24 и 26 - нормально закрытыми,электрический коммутатор 27, пневмоэлектрические реле 28-31, индикатор (цифровой вольтметр) 32, элемент ИЛИ 33.

Блок выбора диапазона состоит из элементов сравнения 9-11, за;цатчиков диапазонов 12-14, реле ДА 15-17, клапанов 19-26 и элемента ИЛИ 33

В систему, изобрал енную на фиг, 2 дополнительно введен пневматический коммутатор 34, коммутационные входы которого соединены с каналамз-i минимальных пневматических сигналов 35, в блоке выбора диапазона установлены пятимембранные элементы сравнения 36-38 взамен трехмембранных элементов сравнения 9-11 (см,фиг,1), дифференциальные датчики - пневмоэлектрические преобразователи дифманометры 39-42 взамен преобразователей 5--8 (см,фиг,1) и клапаны 43-46, Преобразователи 39-42 имеют соответственно гж1нусовые пневматические клеммы .47-5 и соответственно полюсовые пневматические клеммы 51-54.

Система,- изобралсена на фиг, 1, работает следующим образом,

С помощью блока управления 4, располагаемого,, как правило в центральном диспечерском пункте, набирают номер вызываемого датчика 2, Сигнал на выходе блока управления 4 соответствует номеру вызываемого датчика, в результате чего коммутатор 3 устанавливается в такое положение, что выходной канал вызванного датчика соединяется с выходным каналом коммутатора.

Для нормальной работы системз неоходимо, чтобы давление задатчика 12 соответствовало верхнему значению диапазона преобразователя 5, давлени задатчика 13 - верхнему значению диапазона преобразователя 6, а давление задатчика 14 - верхнему значению давления диапазона преобразователя 7

Если значение сигнала вызванного датчика окажется меньшим, чем давление задатчика 12, на выходе элемента сравнения 9 будет сформирован сигнал в дискретной форме, равный который повторится реле 15, закроет клапан 19, откроет клапан 20 и с помощью пневмоэлектрического реле2В в электрической дискретной форме попадет в соответствующий управляющий канал электрического коммутатора 27, При открытом клапане 20 пропорциональный пневматический сигнал вызванного датчика попадет на вход пневмоэлектрического нормирующего преобразователя 5. Реле 28 включит коммутатор 27 в такое положение, что на его выход попадет пропорциональный электрический сигнал от преобразователя 5 Значение этого сигнала будет отражено на индикаторе (цифровом вольтметре) 32, к которому коммутатор 27 одновременно подключает такое входное сопротивление, чтобы значение чисел на цифровом вольтметре соответствовало значению количества сырья в единицах веса, объема или уровня.

Если значение сигнала вызванного датчика окажется большим, чем давление эадатчика 12, то на выходе элемента сравнения сигнал будет равен О, клапан 20 закроется, а клапан 19 откроется. Входной канал преобразователя 5 будет соединен с атмосферой. При значении сигнала на выходе реле 15, равного О, клапан 21 откроется, а клапан 22 закрое ся. Пропорциональный сигнал вызванного датчика попадет на вход преобразователя бив .результате действия пневмоэлектрического реле 29 электрический коммутатор 27 подключит на вход показывающего прибора выходной сигнал от преобразователя -6 ,

Если значение сигнала вызванного датчика окажется большим, чем давление задатчика 13, на выходе элемента сравнения 10 сигнал будет равен , Этот сигнал повторится реле 16 и, пройдя элемент ИЛИ 33, закроет клапан 21 и откроет клапан 22, в. результате чего входной канал преобразователя 6 будет соединен с атмосферой. Сигнал с реле 16 повторится реле 17, в соответствии с чем клапан 23 закроется, а клапан 24 откроется. Сигнал вызванного датчика попадет на вход преобразователя 7, а в результате действия пневмоэлектрического реле 30 выходной электрический сигнал преобразователя 7 через коммутатор попадет на вход индикатора 32,

Если значение сигнала вызванного датчика окажется большим, чем давЛение задатчика 14, на выходе элемента сравнения 11 сигнал примет значение О, в результате чего изчезнет сигнал на выходе реле 17, клапан 24 закроется, клапан 23 откроется, а реле 30 станет в такое положение, что выход преобразователя 7 уже не будет соединен с входом индикатора 32, Одновременно сигнал на выходе реле ДА 18 примет значение О, в связи с чем клапан 25 откроется, а клапан 26 закроется. Реле 31 включит коммутатор 27 в такое положение, что выходной канал преобразователя 8 соединится с входом показывающего прибора 32, а все остальные выходы преобр азсвате л ей 5, 6 и 7 от входа индикатора 32 будут отключены.

Как видно из принципа действия системы для каждого вызываемого сигнала выбирается свой пневмообразователь с минимально возможным диапазоном. Повышение точности достигается за счет того, что в цепи измерения пневматический датчик - пневмоэлектрический преобразователь - индикатор пневмоэлектрический преобразователь, как правило, имеет наиболее высокую погрешность, в связи с чем выбор его для каясдого конкретного измерения приводит к значительному- повышению точности всей цепи измерения ,

Система, изображенная на фиг, 2, предназначена для контроля парамет0ров представленных в виде дифференцированных пневматических сигналов. Например, при централизованном контроле расхода промЕлшленных потоков, пневматический сигнал, несущий инфор5мацию о расходе является дифференцированным (сдвоенным), так как давление измеряется как до дроссельной шайбы, так и после нее. На фиг, 2 изобралсена система контроля гидростати0ческого давления в складских емкостях, находящихся под давлением инертного газа в целях уменьшения .опасности взрыва с Для того, чтобы получить давление гидростатического столба, необходимо из значения давления в точки емкости вычесть давление газовой фазы этой емкости. Для этого в систему введен пневмокоммутатор 34, который подключает к минусо0вой клемг 1е одного из {дифференциальных пневмоэлектрических преобразователей (например, дифманометров с токовым выхсиом) 39, 40, 41 или 42 пневматический сигнал, равный давлению газо5вой фазы вызванной емкости. При этом давление задатчиков 12, 13 и14 сравнивается с помощью пятимембранных элементов сравнения 36, 37 и 38 с разностью давлений, измеряемых в нижней точке емкости 1 и в газовой фазе этой емкости.

Клапаны 19, 22, 23 и 26 служат для отключения на нуль тех преобразователей, которые не участвуют в измере5нии ,

С помощью предложенной системы повысить точность канала измерения в 1,5- 2 раза по сравнению с известной системой. Такое повышение точности

0 достигается за счет небольших затрат, составляющих не более 2-3 % от стоимости системы, ибо стоимость слагается в основном из стоимости датчиков, их монтажа, прокладки линий связи и

5 т,д.

Формула изобретения

1. Система централизованного контроля парааметров, представленных пневматическими сигналами, содержащая пневматический коммутатор, к коммутационным входам которого подключены пневматические датчики, блок управления, подключенный к управляющему вхсйу пневматического коммутатора, пнввмоэлектрические преобразователи и индикатор, отличаю щаяс я тем, что, с целью повышения точности CHCTeNfcj, в ней установлены блок выбора диапазона, пневмоэлектркческие реЛе и электрический -коммутатор/выход которого соединен с входой индиKai;opa, коммутационные входы с выхоДами пневмоэлектрическик преобраэо ателей, входы которых соединены о сортветствующими кo Фlyтaциoнными выxo;iaMH блока выбора диапазона, а комаЧдные входы электрического коммута TojiJa соединены с выходами пневмоэлек ри еских реле, входы которых подключейы к соответствующим командным выходам блока выбора диапазона, вхорэ которого соединены с выходом пневматиЧеского коммутатора, 2, Система поп 1/ отлича ro ta а я с я тем, что блок выбора диапаЗона содержит реле, элементы сравнеИия, задатчики диапазонов, нормаль но открытые и нормешьно закрытые кла паЦы, причем камеры элементов сравне ний соединены с выходами эадатчиков диапазонов л входагли блока, выходы элементов сравнения через реле по схеме ДА, соединены с командными выходами блока и с управляющими камерами нормально-закрытых и нормсшьно открытых клапанов, выходы подключены к соответствующим коммутационным выходам блока, 3. Система попп.1и2,отличающаяс я тем, что в ней установлен второй пневматический коммутатор, коммутационные входы которого соединены с каналами минимальных пневматических сигналов дифференциальных датчиков, а выход - с другими камерами элементов сравнения и через дополнительные нормально закрытые клапаны и коммутационные выходы блока выбора диапазона - с минусовыми клеммами пневмоэлектрических преобразователей е Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 568949, G Об F 15/46, 1975. 2, Авторское свидетельство СССР К 509790, G 01 G 9/00, 1974.(прототип).